这篇文档属于类型b（综述论文）。以下是针对该文档的学术报告：

作者及机构
本文由Francesco Furlan、Juan Manuel Moreno-Naranjo、Nicola Gasparini（英国帝国理工学院化学系）、Sascha Feldmann（哈佛大学罗兰研究所）、Jessica Wade（帝国理工学院材料系）及Matthew J. Fuchter（帝国理工学院化学系与可加工电子中心）共同撰写，发表于2024年7月的《Nature Photonics》（第18卷，658-668页）。

主题与背景
论文题为《Chiral Materials and Mechanisms for Circularly Polarized Light-Emitting Diodes》（圆偏振发光二极管的手性材料与机制），系统综述了圆偏振发光二极管（CP-LEDs）的核心材料、工作机制及技术挑战。CP-LEDs通过发射圆偏振光（CPL），在量子信息处理、显示技术和生物成像等领域具有重要潜力。然而，当前CP-LEDs面临发光效率（EQE）与不对称因子（( g_{\text{el}} )）难以兼顾的瓶颈，本文旨在梳理不同材料体系的机制差异，并提出优化策略。

主要观点与论据

1. 手性材料的发光机制分类
   论文将CP-LEDs的发光机制分为两类：

   • 本征手性发光：由手性发色团（如有机小分子、聚合物、镧系配合物）直接产生CPL，其不对称因子( g{\text{lum}} )由电偶极矩（μ）与磁偶极矩（m）的夹角决定（公式2）。例如，镧系配合物通过f-f跃迁实现高( g{\text{el}} )（≈1.0），但存在发光效率低（EQE%）和寿命短的问题。
     
   • 非本征机制：如手性诱导自旋选择性（CISS）效应，通过手性传输层注入自旋极化空穴至非手性发光层（如钙钛矿），实现室温下( g_{\text{el}}≈5.2×10^{-2} )（EQE=11%）。
     

2. 材料体系的进展与挑战

   • 有机小分子：荧光分子（如联萘-芘衍生物）因μ与m正交，( g{\text{el}} )仅约( 10^{-3} )；磷光金属配合物（如铱、铂）虽EQE可达30%，但( g{\text{el}} )仍低于0.1。
     
   • 聚合物：聚芴（polyfluorene）通过手性侧链或掺杂螺旋分子（如螺烯），形成超分子螺旋结构，实现( g_{\text{el}}>1 )，但荧光机制限制其IQE至25%。
     
   • 钙钛矿：手性有机阳离子（如MBA+）诱导晶格扭曲，实现准二维钙钛矿的CPL发射（( g_{\text{el}}=4×10^{-3} )），但效率与稳定性需优化。
     

3. 器件结构的影响
   阴极反射率与复合区位置显著影响( g{\text{el}} )。例如，镧系器件的反射光会抵消反向CPL，通过减薄阴极厚度（降低反射率）可将( g{\text{el}} )从0.53提升至0.63（图2d）。此外，非互易发光（如聚合物中的反常CPEL）通过电荷流方向调控CPL手性，为简化器件设计提供新思路。

4. 未来方向

   • 材料设计：开发兼具高( g{\text{el}} )与高EQE的体系，如手性多共振TADF分子（当前( g{\text{el}}≈10^{-2} )）或铜/锌配合物。
     
   • 机制探索：深化CISS效应与自旋-轨道耦合的关联研究，或利用非互易效应避免反射损耗。
     
   • 应用扩展：需解决镧系材料的长寿命发射（~1 ms）与钙钛矿的稳定性问题，以适配动态显示需求。
     

论文价值
本文的价值在于：
1. 系统性梳理：首次对比了有机、聚合物、无机及钙钛矿材料的CP-LEDs性能参数（表1），明确各体系优劣势。
2. 机制创新：提出非互易发光（如反常CPEL）和CISS效应等新机制，突破传统手性发光的限制。
3. 应用指导：指出( g_{\text{el}}>0.1 )是技术落地的阈值，为材料筛选与器件优化提供标准。

亮点
- 数据全面：涵盖1997-2024年CP-LEDs里程碑进展（图1c），包括首例CP-OLED（1997）和室温自旋LED（2021）。
- 跨学科视角：融合化学（手性合成）、物理（自旋极化）与工程学（器件架构）的分析。
- 批判性观点：指出多数报道的( g_{\text{el}} )（如TADF材料的( 10^{-3} )）尚未达到应用需求，呼吁统一测试标准。

此报告以综述论文的结构逻辑展开，突出其对比分析与前瞻性观点，同时保留原文的专业术语（如( g_{\text{el}} )、CISS等）及数据支撑（如镧系器件的反射率模型）。