（通讯员 李贵显）4月18日，《先进光学材料》（Advanced optical materials）在线刊发了国家脉冲强磁场科学中心用户北京理工大学王太山教授团队题为“Magnetophotoluminescence Response Triggered by the Triplet State in Metallofullerene”的论文。该成果是王太山教授团队利用脉冲强磁场设施磁光谱实验平台在金属富勒烯磁光谱研究上取得的新进展，王太山教授、中心韩一波教授为论文共同通讯作者，中心博士生李贵显升级了磁光谱测量样品杆，并完成了脉冲强磁场科学测量工作。

磁场效应（Magnetic field effects）是研究材料科学和器件工程的有力工具，其在调节自旋极化、载流子动力学和光电器件等电子相关功能方面发挥着至关重要的作用。其中，磁致光致发光（MPL）是指磁场可以改变材料和器件的光致发光的一种现象，在半导体科学中常用来探究激子的基本性质。在分子材料中也可以实现MPL响应，因为磁场可以改变分子激发态的单线态和三重态布居，进而影响分子发光的强度。近年来，科学家利用MPL发现光学可寻址分子自旋体系可用于量子信息科学和自旋光电子学。这些成果表明，探索更多具有显著MPL响应的分子材料具有重要意义。

图1 Y₃N@C₈₀的磁致发光响应机制示意图和脉冲强磁场下的光致发光光谱

该工作研究了内嵌金属富勒烯Y₃N@C₈₀三重态的MPL特性(如图1)，发现在外加强磁场和超低温下，Y₃N@C₈₀的磷光向长波方向移动(如图2上)，其机制源于分子自旋三重态的塞曼分裂。再者，将Y₃N@C₈₀与碳纳米环进行主客体组装来构建超分子复合物，实现了碳纳米环主体对Y₃N@C₈₀客体磁致发光响应的调控。最后，研究了Y₃N@C₈₀及其超分子复合物的场致圆偏振性质(如图2下)。该工作揭示了金属富勒烯Y₃N@C₈₀在量子化能级上表现出与量子点相似的磁致发光响应，这类具有磁致发光响应的分子材料可以应用于先进光学器件和与自旋相关的量子科学技术。

图2 Y₃N@C₈₀的磷光发射峰的红移现象和场致圆偏振发光性质

该研究工作得到了科技部重点研发计划、国家自然科学基金等项目支持。

论文链接：https://doi.org/10.1002/adom.202303334