金属卤化物多孔框架超晶格的可控合成与量子调控新策略

来自国际顶尖团队的研究人员通过开发锆(IV)金属有机框架(MOFs)宿主模板，创新性地实现了零维(0D)、一维(1D)和二维(2D)构建单元的多维单晶超晶格精准组装。该研究利用配位辅助组装策略，成功构建了具有原子级精度的多孔超晶格家族，通过单晶X射线衍射(SCXRD)和高分辨透射电镜(HRTEM)解析了高阶周期性结构。经胺分子后修饰后，该体系展现出可调谐光致发光和手性光学特性，为设计超越传统晶体的量子材料提供了新范式。

　　

这项突破性研究开创了金属卤化物多孔超晶格的新纪元。研究人员巧妙运用锆基金属有机框架(Zr-MOFs)作为分子模板，通过配位化学驱动的自组装策略，将量子点(0D)、纳米线(1D)和纳米片(2D)等多元构建单元精准编排成高阶单晶结构。

借助单晶X射线衍射技术，团队首次在原子尺度解析了这种"框架嵌套超晶格"的精确坐标，高分辨电镜图像更直观展示了其完美的长程有序性。更令人振奋的是，通过选择性胺分子修饰，这些超晶格能像变形金刚一样实现性能切换——既可化身发光量子点阵列展现可调谐荧光，又能转变为手性光学材料产生显著圆二色性(CD)响应。

这种"化学乐高"式的组装方法突破了传统半导体超晶格仅限一维调制的局限，实现了三维空间的电子云精密调控。其多孔框架结构犹如纳米级的原子公寓，为设计拓扑绝缘体、量子比特阵列等前沿量子材料提供了理想平台，或将开启下一代光量子计算器件的新篇章。