钆铕掺杂手性钙钛矿薄膜的磁圆二色性与圆偏振发光在信息加密领域的创新应用

来自前沿材料科学领域的研究人员针对铅基钙钛矿环境稳定性差、磁光耦合机制缺失等问题，创新性地将具有4f电子构型的稀土离子(Gd3+/Eu3+)掺杂至CsPbX3晶格，通过Langmuir-Blodgett技术组装获得具有角度依赖偏振切换特性的多色圆偏振发光(CPL)薄膜，其发光不对称因子|glum|达10?2级，磁圆二色性(MCD)响应显著增强，为量子通信和动态光学加密提供了新型材料平台。

　　

这项突破性研究展示了钆(Gd³⁺)和铕(Eu³⁺)掺杂的手性卤化铯铅钙钛矿薄膜的非凡特性。通过将GdBr₃和EuCl₃掺入CsPbX₃晶格形成的纳米片(NSs)，在Langmuir-Blodgett技术指导下组装成大面积薄膜，展现出300-700nm可调控的手性光学活性。这些材料不仅通过稀土离子的4f电子局域化效应拓宽了光谱响应范围，更实现了两个关键突破：其圆偏振发光(CPL)的不对称因子|g_lum|突破至10^?2量级，同时磁圆二色性(MCD)响应显著增强。

特别有趣的是，Gd³⁺:CsPbBr₃和Eu³⁺:CsPb(Br/Cl)₃薄膜表现出角度依赖的偏振切换行为，这种动态可编程的光学特性被成功应用于多维光学加密系统。研究人员巧妙地利用组分/偏振/波长的协同调控，为自旋光子器件和高端防伪技术开辟了新途径。这些兼具环境稳定性和强磁光耦合特性的材料，正在重新定义量子通信和动态信息加密的材料标准。