锕系嵌入铸币金属超原子

吸收峰随组装连续增强

将锕系元素嵌入铸币金属环形成近平面超原子，通过“Z”型倾斜准一维组装实现光学吸收从紫外到可见区的连续调控。

Huang, Wanrong · Yu, Famin · Zhu, Yu · Rui, Wang · Li, Jiarui · Sean Xiao-An, Zhang · 王志刚

Advanced Science 2023

参数信息

intensity increases continuously

450 nm range

continuously tunable feature

900 nm range

原子

5 f

技术优势

吸收峰随组装增强

随着超原子基元数量累积，300–450 nm范围内的吸收峰强度持续增加，且与Th原子的参与程度密切相关，有利于通过组装提升材料的光吸收能力。

光谱连续可调

层间堆叠方式使吸收光谱在450–900 nm范围内表现出连续可调的红移特性，为按需定制光学响应提供了可能。

高角动量电子增强跃迁

Th原子的5f价层电子对电子跃迁终态轨道的贡献增加，表明锕系元素活性高角动量电子在光谱性质方面具有优势。

应用场景

• 可调光学材料：通过组装调控吸收峰位置和强度，直接用于光调制器件。
• 新型半导体：锕系嵌入的超原子提供新的电子结构调控维度，可望替代部分传统半导体材料。
• 低维组装材料：“Z”型准一维组装结构调控层间耦合，从而控制吸收光谱。
• 光电材料：吸收光谱覆盖紫外到可见区并连续可调，适合作为光电转换吸收层。