温度可调谐螺旋铁电向列相液晶实现白光激光发射的创新研究

来自前沿液晶研究团队的最新成果：科学家们突破性地利用在34-43.3°C低温范围内呈现铁电扭曲弯曲向列相(NTBF)的液晶混合物，掺杂商业染料实现了温度可调谐激光发射。该研究成功开发出基于NTBF和铁电向列相(NF)的多色及白光激光器件，并首次观察到NTBF相自发形成的发光纤维结构。电压调控实验更揭示了NF相中激光强度的显著增强效应，为新一代激光技术、显示设备和Li-Fi应用开辟了新途径。

　　

在液晶科学百年发展历程中，向列相液晶(LCs)因其简单的分子排列和优异的光电性能而广受关注。2017年，科学家们首次确认了具有极性的铁电向列相(N_F)存在；2024年更突破性地发现了铁电扭曲弯曲向列相(N_TBF)的自发镜面对称破缺现象。这些具有光学活性的液晶基质能够通过外场精确调控发光染料的发射特性。

最新研究采用商业染料掺杂的N_TBF相液晶混合物，在34-43.3°C的低温区间实现了温度可调谐激光发射。令人振奋的是，在单个微型器件中同时利用N_TBF和N_F相的特性，成功制备出多色乃至白光激光器。更引人注目的是，研究首次观察到N_TBF相中自发形成的发光纤维结构。

在应用前景方面，电压调控实验展现出N_F相中激光强度的显著增强效应，这一现象在不同排列的液晶盒中均得到验证。这些发现证明，即使是结构简单的分子也能构建复杂的功能系统，为激光技术、显示设备和光通信(Li-Fi)等领域的快速发展提供了全新思路。