光生自由基对的单线态和三线态自旋态之间的相互转换是一个量子相干过程，可以利用磁场效应来调控重组产物。
这种调控对于光电子学、量子传感、量子生物学和自旋化学等不同领域至关重要，但其效果在纯分子体系中通常较弱。
2025年1月6日，中国科学院大连化学物理研究所吴凯丰研究员团队在国际顶级期刊Nature Materials发表题为《Coherent manipulation of photochemical spin-triplet formation in quantum dot-molecule hybrids》的研究论文，刘萌博士和朱井义副研究员为论文共同第一作者，吴凯丰研究员为论文通讯作者。
成果简介
针对以上问题，中国科学院大连化学物理研究所吴凯丰研究员与朱井义副研究员团队直接观测到量子点-有机分子构成的杂化自由基对的量子相干特性，并实现了三线态光化学产率的高效磁场相干调控。
研究团队通过构建II-VI族量子点-茜素分子杂化体系，并基于磁场调制的飞秒瞬态吸收光谱及量子动力学理论模拟，系统揭示了杂化自由基对三线态复合动力学的相干行为。相关成果以“Coherent manipulation of photochemical spin-triplet formation in quantum dot–molecule hybrids”为题发表在最新一期的Nature Materials上。
值得注意的是，吴凯丰老师半年内已发表4篇Nature大子刊，质量极高！
2024年7月1日，大连化物所吴凯丰教授等人发表关于胶体钙钛矿量子点中的量子相干现象与动力学光学调控的综述文章。该综述系统总结了钙钛矿量子点在量子光源和自旋量子比特载体等领域取得的研究进展，详细论述了近期开展的光学测量与调控的原理与方案，并展望了基于该材料平台的量子信息技术在实用化进程中面临的挑战和机遇。
2024年8月13日，大连化物所吴凯丰教授等人在室温下利用飞秒可见光脉冲驱动胶体量子阱，观测到了近红外波段的弗洛凯态光谱特征，并在时域上获得了弗洛凯态通过退相干转变为平衡物质态的动力学演化过程。
2024年11月1日，大连化物所吴凯丰教授和杨阳教授等人利用ZnSe-ZnS核壳量子点的优异特性，成功实现了可调控且稳定性优异的蓝光激光，克服了传统量子点激光中因镉和铅等有毒金属限制其应用的问题。
图文导读
该项工作引入了基于CdSe(S) 量子点(QD)-茜素分子(AZ)杂化体系的自旋关联自由基对(RPs)，并系统地研究了该自由基对在磁场中经历的光物理过程。不同于人工制备的纯有机自由基对（Δg约为0.001~0.01），在量子点-分子杂化体系中，通过调节量子点的尺寸与组成，可以实现Δg在0.1~1之间的大范围调控，比有机体系高出两个数量级。在巨大 Δg 的作用下，研究团队直接观测到了自由基对在不同自旋量子态间的相干拍频。
得益于快速的量子拍频，该项工作在室温下实现了自由基对三线态复合动力学的高效磁场调控。2T磁场下的三线态产率较0T下产率的提升程度高达400%。进一步地，团队将磁场效应与稳态光化学反应相耦合，实现了β-胡萝卜光化学异构化反应的磁场调控。理论模拟结果、磁场调制的瞬态动力学、稳态光化学反应速率三者高度一致，印证了磁场相干调控的可靠性。
图1：CdSe(S) QD-AZ杂化体系的光谱表征与动力学过程
图2：强MFE对瞬态动力学和三线态产率的影响
图3：量子拍频的理论模拟及实验观测
图4：通过改变量子点的尺寸和组成对杂化自由基对磁场效应的调控
图5：磁场调控的稳态光化学反应
综上，研究团队构建了量子点（QD）-茜素（AZ）分子杂化体系，并基于磁场调制的飞秒瞬态吸收光谱及量子动力学理论模拟，系统揭示了杂化自由基对三线态复合动力学的相干行为。
该工作清晰阐明了量子点-杂化自由基对在光化学反应中的“量子优势”，通过调节量子点尺寸和组分就能轻易调控的磁场效应，实现了光化学三线态过程的高效磁场调控，为自旋化学提供了新的研究方向，在新兴的量子传感、仿生量子生物学等领域也具有应用潜力。
试问哪位硕士，博士，没为论文疯过？
别人的论文就能轻轻松松就通过，为什么你的硕博论文还在煎熬！
没关系，刷到我就是你的运气来啦~
我们是专业的论文辅导团队，帮你解决一切论文写作难题
.
我们论文团队的导师
名校资深硕博导师，经验丰富，毕业盲审经验丰富
匹配专业对口导师→选题→开题→初稿→定稿→答辩全流程服务
有问必答，时刻在线服务
资料严格保密
服务内容：选题方向-文献综述-研究方法-数据收集与数据分析-写作与修改
.
论文真的不能一拖再拖！耽误毕业可就大麻烦了！
心动不如行动，有需要的可点击下方【阅读原文】
