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原文链接：10.1002/anie.202420003
近日，兰州大学张浩力、孙春霖，燕山大学王霖团队首次展示了一种机械变色有机微激光器，它表现出显著的宽范围压力传感特性。增益材料是硼酸酯功能化的蒽 (AnBPin)，通过将机械变色 (MFC) 特性融入有机激光染料而设计而成。AnBPin 在研磨退火和重结晶循环后表现出绿色和橙色荧光之间的可逆转变，其微晶体表现出典型的有机微激光行为。施加低至 0.1 MPa 的局部机械压力会抑制给定点的微激光行为。相反，在 1 至 2 GPa 静水压力下，有机激光器保持窄发射，同时表现出与压力相关的发射波长偏移。通过结合理论和实验，他们将不寻常的压力相关发射光谱归因于独特的交错锁定晶体结构。了解前所未有的压力范围内AnBPin微晶体中的机械变色激光行为，大大扩展了有机微激光器的家族，并为宽范围光子压力检测提供了新途径。相关研究成果发表于《Angew. Chem. Int. Ed.》上。
图文解析
方案1. 在剪切力和法向力条件下调节AnBPin微晶体的激光特性的示意图。
图 1. (a) 含硼酸频那醇酯的蒽衍生物 (AnBPin) 的结构和荧光显微镜图像描绘了不同状态 (Ex 330-380、DM 400、BA 420) 之间的转变；(b) 和 (c) 不同状态下 AnBPin 的相应吸收和荧光光谱；(d) 不同自退火时间下的荧光光谱；(e) 和 (f) 分别是晶体状态和基态的时间分辨发射光谱。
图 2. (a) DAC 中 AnBPin 的发射表征方案；(b) 1 atm 至 2.21 GPa 不同压力下的发射光谱；(c) 3.3 GPa–14.31 GPa 压力范围内的发射光谱；(d) 释放压力时的发射光谱。
图 3. (a) 对一个微晶施加点压力和原位光子表征的示意图；(b) 原始微晶和 (c) 加压后的显微镜图像，包括 350-380 nm 激发的荧光图像（顶部）、405 nm 连续激光下的波导情况（中间）和 400 nm fs 脉冲激光泵浦下的激光；(d) 和 (e) 显示了原始微晶和施加压力后输出的波导光谱；(f) 和 (g) 分别描绘了原始微晶和加压后微晶的发射带随泵浦强度增加的发展情况。比例尺为 10 μm。
图4. (a)DAC中ASE表征示意图，(b)相应压力条件下的ASE光谱；(c)静水压力下激光相关能级变化示意图。
图5. (a) 不同状态下分子堆积模式的建模示意图，红色代表准分子的形成；(b) AnBPin 在溶液、晶体和研磨后粉末中的能量图；(c) 和 (d) 分别为研磨后晶体和粉末的自然过渡轨道，阴影区域代表离域程度；(e) 剪切应力和正应力下的差异说明。
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