低温弹性和低温变色的有机晶体

《Nature Communications》：Cryoelastic and cryochromic organic crystals

　　

摘要

低温弹性和低温变色发光有机晶体为自适应光子学和传感技术提供了强大的平台，然而其温度依赖性颜色变化的结构起源仍不清楚。本研究揭示了基于萘的柔性Schiff碱单晶在298–77 K的温度范围内保持可逆的弹性和结晶性，同时表现出明显的热致荧光变色现象：一些晶体发生渐进性的蓝移，而另一些晶体则出现明显的红移（最大可达约92 nm），并伴随着激发态寿命的延长。单晶X射线衍射显示晶格收缩是完全可逆的且没有无序现象，并确定了发射波长变化方向与π?π接触面积变化之间的相关性。增强的重叠增强了激子耦合，从而导致红移；而缺乏重叠则保持了单体的蓝光发射。这种结构-性质相关性为预测低温下的颜色变化行为提供了几何描述符，使得基于机械性能优异的有机晶体的温度门控光加密和低温发光传感技术成为可能。