安徽大学发现新光波导材料

光波导是实现光电集成和光子集成的关键。日前，安徽大学先进材料原子工程研究中心科研团队发现金属纳米团簇中的光波导行为。这一在金属纳米团簇材料中发现的重要光传播新现象，填补了纳米团簇光子性质研究空白，丰富了有源光波导和偏振发光材料研究，具有十分重要的潜在应用价值。相关成果发表在国际顶级期刊《科学》上。

光波导具有抗干扰能力强、保真度高等特点，其广泛应用于光电调制器、光子耦合器、光子电路等领域。在有源光波导系统中，可以利用分子偶极矩取向影响光子传输方向形成偏振光波导。

目前，多种光子纳米结构被开发用作光波导材料，但它们仍然存在着光学损耗高和制造工艺复杂等问题。而配体保护的金属纳米团簇具有原子精确的结构、良好的光学性质和较大的斯托克斯位移，这些特点使其非常适合用于光电器件。加之团簇的光学性质可以通过金属掺杂、配体调控、价态调整等手段进行调控，因此金属纳米团簇非常适合用作光波导材料，并探索其结构与性质之间的联系。

安徽大学研究人员设计并合成了具有橙色和红色发光的两种新型纳米团簇，团簇晶体均表现出优异的光波导性能，它们的光损耗系数低于大多数有机、无机以及杂化材料。并且，这种光波导性质在金属纳米团簇中具有一定的普适性。

光波导材料是光学器件和光学系统中的关键组成部分，在光通信、光学传感和光学计算等领域发挥着重要的作用。金属纳米团簇光波导行为的发现，为开发配体保护的金属纳米团簇作为活性光波导材料提供了理论基础和应用前景，为构建基于团簇的小型化集成纳米光子器件提供了支持。

据悉，近年来，安徽大学材料科学与工程世界一流学科建设中高水平科研成果取得系列重大突破，学校自然指数排名攀升到第48位，材料学科ESI排名上升到前2.963‰，学术影响力不断提升。