研究前沿：武汉大学，自旋发光二极管 | Nature Photonics

本文报道了武汉大学侯绍聪团队在自旋发光二极管(Spin-LED)领域的研究进展。背景方面，自旋LED在下一代光电子器件和量子信息技术中具有重要应用前景，但其在室温下的自旋极化因快速自旋弛豫而衰减，导致非对称电致发光亮度通常局限于10–1000 cd m⁻²。研究目的是通过构建杂化手性钙钛矿异质结构，将非手性发光层与手性自旋注入层空间分离，以调控激子-激子相互作用对自旋弛豫的影响，从而提升器件性能。结论显示，该结构有效抑制了高激发密度下自旋翻转速率的增加，将自旋弛豫时间延长至纳秒级，并保持78%的光致发光量子效率。制备的自旋LED实现了13084 cd m⁻²的亮度，最大电致发光不对称因子达0.2，在初始亮度100 cd m⁻²下外推半寿命超过5000小时。动力学分析表明，发光偏振的主导因素随激发条件变化：低激发密度时由初始自旋极化主导，高激发密度时则受自旋翻转速率控制。该工作为高性能自旋发光器件和自旋光子学提供了新设计思路。