7月21日，《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition）在线刊发了国家脉冲强磁场科学中心用户华南师范大学王前明教授团队题为“Jahn-Teller effect dominates the left-hand rule: magneto-optics in metal halide lattice”的论文。该成果是王前明教授在零维杂化金属卤化物磁光效应研究中取得关键性进展，凸显了强磁场实验平台在探索p区金属卤化物圆偏振发射方面不可替代的支撑作用。该成果由王前明教授联合中心韩一波教授合作共同完成，中心技术人员曾玮康提供了磁光谱实验测量。

Jahn–Teller效应（JTE）是配位化学中的核心概念，指非线性分子在简并电子态下会发生几何畸变以降低对称性、消除简并。对于具有ns²电子构型的Sb³⁺离子，激发态5s¹5p¹存在轨道简并，易引发JTE畸变。自旋-轨道耦合（SOC）则进一步分裂能级，影响发光特性。磁圆偏振发光（MCPL）通常由Zeeman效应主导，表现为磁场方向相关的奇对称响应。本工作首次发现JTE可超越传统Zeeman机制，产生反常的偶对称MCPL，为理解电子-晶格-自旋的耦合作用提供了新视角。

该研究在两种零维杂化金属卤化物单晶DMA₄InCl₇:Sb³⁺和DETABiCl₆:Sb³⁺中，揭示了一种前所未有的磁光现象。这两种晶体含有理想八面体（Oₕ）对称性的孤立[SbCl₆]³⁻八面体，本身不含任何手性模板。然而，在激发态下，静态JTE与强SOC的协同作用驱动对称性自发从Oₕ降至D₄ₕ，伴随结构畸变，产生显著的手性光学响应。外加强磁场下，体系表现出独特的偶对称MCPL响应——无论磁场方向平行或反平行于(100)晶向，发射均以左旋圆偏振光（σ⁻）为主导，最大不对称因子gₘ高达8.9×10⁻²。MCPL信号幅值随磁场强度单调提升，不随磁场方向反转而改变符号，呈现完全区别于经典塞曼效应的对称性特征（如下图所示）。作为对照，Eu³⁺掺杂的DMA₄BiCl₇晶体因4f电子受外层屏蔽而无JTE参与，仅表现出典型的Zeeman效应奇对称响应，进一步验证了JTE的关键作用。

(a-c)三种金属卤化物晶体结构；(d-f)锑基和稀土铕基材料的磁圆偏振不对称因子对强磁场的不同响应性；(g)姜泰勒效应的手性放大机制；(h)磁圆偏振的传统塞曼分裂模式。

该研究中，强磁场扮演了“对称性冻结器”的角色。在零场下，JTE处于动态平衡，多个等价的畸变构型间快速转换；当施加高磁场（最高45T）时，磁场分裂了不同JTE模式的势能面极小值，增大了能垒，阻碍了构型间的跃迁，从而将动态JTE“冻结”为静态JTE。这一机制抑制了非辐射振动模式，稳定了特定的畸变构型，显著放大了晶格的本征手性，使σ⁻发射持续增强。该发现突破了“手性必须源于结构不对称”的传统范式，为设计基于非手性、对称破缺过程的可调CPL活性材料开辟了新途径，在自旋电子学和量子信息领域具有重要应用前景。

上述研究工作得到了广东省重点领域研发计划等项目资助。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.1245058