2025年12月18日，深圳大学杨楚罗教授、陈展翔助理教授在国际学术界著名的综合性期刊Nature Communications（《自然·通讯》）上发表题为“Deuteration promotes circularly polarized light emission by suppression of vibration”（通过氘代抑制分子振动以提升圆偏振发光）的研究论文。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-67342-y。
圆偏振光（CPL）在自旋光通信、量子计算和显示技术等领域具有广阔的应用前景，但其发展长期受限于一个关键技术瓶颈——发光材料的量子产率与不对称因子之间存在固有的“此消彼长”的矛盾。从机理来看，材料的发光量子产率与电跃迁偶极矩呈正相关，而不对称因子却与电跃迁偶极矩呈负相关，这就导致在同一材料体系中，想要同时提升这两项核心性能指标往往“鱼与熊掌不可兼得”。围绕这一关键科学问题，杨楚罗教授团队近三年来开展了系列研究{Adv. Mater. 34, 2109147 (2022); Adv. Funct. Mater. 33, 2215179 (2023); Chem. Sci. 14, 6022-6031 (2023)}。在研究过程中，团队发现分子振动引起的构象无序会显著削弱CPL性能，从而成为限制CPL材料性能提升的重要因素之一。
针对这一现象，深圳大学杨楚罗教授团队提出了解决策略：通过对CPL材料进行氘代，来实现发光量子产率与不对称因子的协同提升。该策略的核心在于：氘代能有效抑制分子骨架的振动，一方面减弱了激子-振动耦合，减少能量以非辐射发光方式损耗，从而提高发光量子产率；另一方面缓解振动引发的构象无序，降低其对圆偏振发光不对称因子的负面影响，进而提升不对称因子。实验结果显示，氘代CPL分子在非掺杂薄膜中的光致发光量子产率高达90%，其光致发光不对称因子较对比分子提升超过2倍。相应的圆偏振有机发光二极管（CP-OLED）同样表现突出，氘代CPL分子无论作为发光材料还是作为主体材料，器件最大外量子效率均接近40%；电致发光不对称因子最高可达6.4 × 10-3。此外，该策略具有普适性，在另一手性分子体系得到了验证，相应CP-OLED的电致发光不对称因子也因此进一步提高至1.0 × 10-2。这些结果为高性能CPL材料的设计提供了新思路，也展示了其在未来应用中的广阔前景。
Nature Communications（《自然·通讯》）最新影响因子为15.7，属于中科院一区期刊。深圳大学材料学院助理教授陈展翔为本研究工作的唯一第一作者，深圳大学材料学院杨楚罗讲教授为唯一通讯作者，深圳大学为唯一通讯单位。该研究得到了国家自然科学基金委、广东省基础与应用基础研究基金、深圳市科技创新局、深圳大学项目的资助。
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