光响应功能配合物

大连理工大学化工学院

刘涛

刘涛
教授

大连理工大学

研究方向

       光响应功能材料是智能材料领域研究的热点,目前分子功能材料对光的响应主要是基于有机分子的光致结构异构,通过化学键或分子构型变化实现材料的功能调控。然而,光致异构引起剧烈的形变,降低材料的稳定性和耐疲劳性,损害光响应时材料功能的循环开关。另外,光致异构伴随显著的原子位移或基团转动,在固态材料中受限于空间位阻,光致异构的转化率通常小于5%,导致材料功能对光的响应速度慢且效率低,如何在较小的结构形变下实现固态材料功能的高效、快速可逆控制是发展光响应分子材料器件中面临的重要挑战。

       通过深入思考金属离子的自旋转变与材料多功能调控之间的关系,我们提出利用光控制金属离子电子转移调控材料功能的途径,利用自旋转变引起的自旋、电荷、键长以及吸收光谱的变化,协同控制配合物光、电、磁及机械性能。与有机分子光致异构化路径不同,光诱导金属离子电子迁移控制材料的性能仅引起金属-配体键长轻微的伸缩,在固态材料中以飞秒量级的时间尺度可实现近100%的转化率。此外,电子具有自旋属性和电子属性,可以分别实现对磁矢量和电矢量的控制,获得光开关的磁体行为和铁电体行为,为超高密度信息存储和自旋电子学提供了广阔的发展空间。

 

学术成就

       2003年毕业于曲阜师范大学化学系,获理学学士学位;2008年毕业于北京大学化学与分子工程学院,获理学博士学位;2008-2010年日本九州大学先导物质化学研究所博士后。2010年大连理工大学副教授;2013年大连理工大学教授、博士生导师。2013年获得优秀青年基金;2015年获得中国化学会青年化学奖,入选教育部青年长江学者;2017年入选国家万人计划青年拔尖人才;2020年获得杰出青年基金。