可调光学性能与增强稳定性：有机-无机杂化铜基卤化物薄膜在先进防伪领域的应用研究

《Laser & Photonics Reviews》：Tunable Optical Properties and Enhanced Stability of Organic-Inorganic Hybrid Cu-Based Halide Thin Films for Advanced Anti-Counterfeiting Applications

本研究针对高稳定性、光学可调材料的需求，报道了通过三步旋涂技术制备MA4Cu2X6（X = Cl, Br, Br/Cl）薄膜的系统研究。研究人员通过卤素阴离子工程实现了Cu中心配位环境的精确调控，材料表现出强电子-声子耦合和高激子结合能，发光颜色可从黄色调节至蓝绿色，PLQY>64%，混合卤化物组分有效抑制Cu+氧化，环境稳定性显著提升（720小时后保持>25%初始PLQY），在光刻和丝网印刷中展现高分辨率图案化能力，为先进光学防伪器件开发提供新策略。

　　

本研究致力于开发具有高稳定性和光学可调特性的新材料，以满足新一代图案化和防伪应用的需求。科研人员通过三步旋涂技术成功制备了MA₄Cu₂X₆（X = 氯(Cl)、溴(Br)、溴/氯(Br/Cl)）薄膜，并对其合成过程、结构动态以及光电性能进行了全面探究。借助卤素阴离子工程（Halide Anion Engineering），实现了对铜（Cu）中心配位环境的精确调控，这一结论通过基于同步辐射的扩展X射线吸收精细结构（EXAFS）分析得到了证实。材料所具有的强电子-声子耦合（Electron-Phonon Coupling）以及高激子结合能（Exciton Binding Energy）共同促进了高效的自陷域激子（Self-Trapped Exciton, STE）发射。在紫外光（波长254纳米）激发下，其光致发光（Photoluminescence, PL）发射颜色可以从黄色精确调控至绿色，最终达到蓝绿色。自陷域激子的局域化效应有效缓解了热淬灭（Thermal Quenching）现象，使得光致发光量子产率（PLQY）超过了64%。稳定性评估结果表明，混合卤化物组分能够有效抑制一价铜离子（Cu⁺）的氧化，从而延长了材料的发光性能。混合卤化物还增强了环境稳定性，在环境条件下放置720小时后，仍能保持超过25%的初始光致发光量子产率。此外，这些薄膜在图案化的光子结构（Patterned Photonic Architectures）中展现出可调的衍射特性，凸显了它们在先进光电器件领域的应用潜力。通过光刻（Photolithography）和丝网印刷（Screen Printing）技术，薄膜证明了其具备高分辨率图案化能力，这进一步强调了它们在高级光学安全（Optical Security）应用中的巨大价值。