【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及手性钙钛矿材料，特别涉及一种界面相互作用的自旋-光子转换体异质结构及制备方法。
技术介绍
1、光子具有固有的手性特性，即圆偏振光，其中光的电场矢量在传播方向上呈现顺时针或逆时针旋转。这种光子的手性特性在许多领域中起着关键作用，例如光子学、光电子学、光自旋电子学和量子物理学。近年来，利用手性诱导的自选择效应（ciss），其中，同手性分子中的电荷传输表现出显著的手性依赖性自旋过滤效应，从而通过自旋-光子转换来操控手性光。通过将手性自旋过滤器与非手性的光学吸收器或发射器集成到异质结构中，可以将电荷-光子和自旋-电荷转换解耦，从而结合优异的光电和自旋电子特性来实现手性光操控。许多努力都致力于将手性有机分子组装成超分子，或将手性有机分子锚定在无机框架上，以最大化手性自旋过滤器的自旋选择性。然而，基于手性自旋过滤器和光学吸收器或发射器异质结构的器件在室温下的圆偏振极化度（dop）值仍低于20%，这可能是由于在吸收器或发射器中的快速自旋弛豫（室温下为几皮秒）降低了自旋-光子转化效率。因此，抑制吸收器或发射器中的自旋弛豫以实现高效的自旋-光子转换和高dop，成为当前研究的一个重大挑战。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，构建一种由手性自旋滤波器和无机光吸收体组成的异质结构，以实现高效的自旋-光子转换，通过强界面相互作用抑制吸收体中的自旋弛豫，提高自旋-光子转换效率。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供了一种界面相互作用的自旋-光子转换体异质结构，包括手性自旋过滤器
3、其中，所述光学吸收器垂直插入所述手性自旋过滤器中；
4、所述光学吸收器为卤化铅；
5、所述手性自旋过滤器为含卤素和铅的手性钙钛矿。
6、进一步地，所述光学吸收器在所述体异质结构中的占比为0%-50%，其中，不含端点值0%；
7、所述占比根据含卤素和铅的手性钙钛矿的热处理时间延长而增大。
8、本专利技术也提供了一种圆偏振光探测器，包括上述的体异质结构。
9、本专利技术还提供了上述的体异质结构的制备方法，包括，
10、将铅盐、手性有机卤铵盐与溶剂混合后溶解得到前驱液；
11、在前驱液中加入反溶剂后热处理除去液体，得到手性钙钛矿；
12、将手性钙钛矿继续热处理，得到界面相互作用的自旋-光子转换体异质结构。
13、进一步地，除去溶液的热处理在80-120℃持续3-8min；
14、继续热处理在80-120℃持续10-100min。
15、优选地，所述继续热处理在80-120℃持续20-30min。
16、进一步地，所述铅盐和所述手性有机卤铵盐的浓度为0.5-1.5mol/l。
17、进一步地，所述手性有机卤铵盐由手性有机胺与氢卤酸水溶液反应得到；
18、其中，所述手性有机胺包括(r)-1-(1-萘基)乙胺、(s)-1-(1-萘基)乙胺、(r)-α-甲基苄胺、(s)-α-甲基苄胺、(r)-β-甲基苯乙胺、(s)-β-甲基苯乙胺、(r)-1-苯基丙胺、(s)-1-苯基丙胺、(r)-1-(2-萘基)乙胺、(r)-1-(2-萘基)乙胺、(r)-1-(2-溴苯基)-乙胺、(s)-1-(2-溴苯基)-乙胺、(r)-1-(3-溴苯基)-乙胺、(s)-1-(3-溴苯基)-乙胺、(r)-1-(4-溴苯基)-乙胺、(s)-1-(4-溴苯基)-乙胺中的至少一种。
19、具体地，手性有机卤铵盐的制备方法包括，将手性有机胺溶解在有机溶剂中后抽真空和通入氮气维持真空环境，随后加入氢卤酸水溶液和亚磷酸，在低温下搅拌反应，将除去杂质液体得到的固体产物纯化处理得到手性有机卤铵盐。优选地，氢卤酸水溶液中的溶质包括碘化氢、溴化氢中的至少一种。
20、进一步地，所述铅盐包括卤化铅、醋酸铅中的至少一种。优选地，卤化铅包括氯化铅、溴化铅、碘化铅中的至少一种。
21、进一步地，所述溶剂包括二甲基亚砜、n,n-二甲基甲酰胺中的至少一种。
22、反溶剂的种类无需严格限定，示例性地，可以为氯苯、氯仿、乙醚等中的至少一种。
23、相对于现有技术，本专利技术具有以下的有益效果：
24、本专利技术的体异质结构能够通过界面处的不对称氢键相互作用，实现手性从手性自旋过滤器向光学吸收器的传递，显著延长了吸收器中的自旋弛豫时间以及增大了自旋-光子转化效率，并在基于该体异质结构的圆偏振光探测器中实现了36.5%的圆偏振极化度。
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1.一种界面相互作用的自旋-光子转换体异质结构，其特征在于，包括手性自旋过滤器以及光学吸收器；
2.根据权利要求1所述的界面相互作用的自旋-光子转换体异质结构，其特征在于，所述光学吸收器在所述体异质结构中的占比为0%-50%，其中，不含端点值0%；
3.一种圆偏振光探测器，其特征在于，包括权利要求1或2所述的体异质结构。
4.一种如权利要求1或2所述的体异质结构的制备方法，其特征在于，包括，
5.根据权利要求4所述的体异质结构的制备方法，其特征在于，除去溶液的热处理在80-120℃持续3-8min；
6.根据权利要求4所述的体异质结构的制备方法，其特征在于，所述手性有机卤铵盐由手性有机胺与氢卤酸水溶液反应得到；
7.根据权利要求4所述的体异质结构的制备方法，其特征在于，所述铅盐包括卤化铅、醋酸铅中的至少一种。
8.根据权利要求4所述的体异质结构的制备方法，其特征在于，所述溶剂包括二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种。
【技术特征摘要】
1.一种界面相互作用的自旋-光子转换体异质结构，其特征在于，包括手性自旋过滤器以及光学吸收器；
2.根据权利要求1所述的界面相互作用的自旋-光子转换体异质结构，其特征在于，所述光学吸收器在所述体异质结构中的占比为0%-50%，其中，不含端点值0%；
3.一种圆偏振光探测器，其特征在于，包括权利要求1或2所述的体异质结构。
4.一种如权利要求1或2所述的体异质结构的制备方法，其特征在于，包括，
5.根据权利要求...
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