近日，吉林大学物理学院高压与超硬材料国家重点实验室邹勃教授团队肖冠军教授等人，系统研究了零维铜(I)有机金属卤化物在高压条件下的结构演化与发光调控行为，深入揭示了电子结构重排对多发射态发光行为的调控机制，通过高压精确调控晶体内部的铜-铜相互作用以及空间电荷转移，实现了材料发光性能的多发射态调控，为开发新型可调谐无铅金属卤化物发光材料奠定基础。相关研究以“Structural regulation and optical behavior of zero-dimensional Cu(I)-based organometallic halides under pressure”为题发表于《Chinese Physics B》上。

铜(I)基卤化物由于其良好的结构稳定性、环境友好性以及可调谐的光致发光性能，已成为无铅发光材料的重要候选者。零维结构的Cu(I)基有机金属卤化物 (C₁₂H₂₄O₆)₂Na₂(H₂O)₃Cu₄I₆，因其自陷态激子发射特性，在固态照明和新型光学器件中展现出巨大应用潜力。该材料在常压下已具备较高的光致发光量子效率，但其在高压极端条件下的复杂光物理行为、结构-性能关系仍有待深入探索。

本工作利用原位高压技术，通过外部压强精确调控晶体内部的铜-铜耦合相互作用以及空间电荷转移，实现了材料发光性能的调控。研究表明，金属-配体电荷转移态（MLCT/HLCT）在初始加压阶段（<5.9 GPa）发生蓝移，其强度逐渐增强；在5.9至9.3 GPa的压强区间内，材料表现出显著的发射峰红移，并伴随压力诱导发光增强；而在高压区间（>9.3 GPa）则因Cu–Cu键长缩短与电子云重叠增强，激发态间能垒下降，电子逐步从高能态（MLCT/HLCT）弛豫至低能簇中心发射态（CC），从而实现了发光谱的红移与强度增强的调控。高压拉曼与红外测试进一步揭示了Cu–I簇与有机阳离子之间氢键网络的演变机制，证实了高压对分子振动模及其耦合行为的显著调控作用，O-H···I与C–O键在高压下的振动强度变化是导致电子结构变化和能级重排的主要原因。

吉林大学物理学院本科生叶润楠与吉林大学物理学院高压与超硬材料全国重点实验室博士研究生王敬天、硕士研究生杨佳毅为共同第一作者，本文通讯作者为吉林大学肖冠军教授，并得到了邹勃教授的悉心指导和大力支持。该工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金项目、吉林大学研究生创新计划项目的资助，以及上海光源同步辐射光束线BL15U1的支持。