圆偏振探测在药物筛选、遥感、量子计算、自旋光电子信息和通讯等领域有着广阔的应用前景。其中，基于手性材料的圆偏振直接探测因在器件小型化和集成化方面的优势受到了研究者们的广泛专注。层状杂化钙钛矿材料由于其结构可设计性强，易于引入手性基元获得其圆二色性，制备出半导体特性优异的层状手性杂化钙钛矿材料应用于圆偏振直接探测。然而，目前圆偏振直接探测主要集中在单模式探测，而有利于提高器件灵敏度和夜视性能的可见-近紫外双模探测仍然有待探索。

中科院澳门银银河结构化学国家重点实验室“无机光电功能晶体材料”罗军华研究员团队利用双光子吸收效应，通过手性二维钙钛矿单晶实现了可见-近红外双模圆偏振直接探测。与福建物构所陈学元研究员团队合作实验发现，得益于层状材料较强的光-物质相互作用，该化合物的双光子系数高达55 cm/MW，远高于大部分无机材料。值得注意的是，该化合物在可见光（520 nm）和近红外光（800 nm）下均表现出较好的圆偏振直接探测性能，其光电流开关比大于10³，光电流的不对称度大于0.1。该项工作拓展了手性钙钛矿的应用范围，并为具有大双光子系数的手性钙钛矿的设计合成提供了思路。相关研究结果以通讯形式发表在《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc.2021,143(35), 14077-14082），该论文第一作者为已毕业的上海科技大学联培博士生彭玉。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c07183。

 （罗军华课题组供稿）