1.超结构手性的钙钛矿超表面最近合成的具有较大大手性响应的杂化钙钛矿的工作受到了大尺寸失配和结构与光波长之间弱相互作用的阻碍。
2.南开大学Guankui Long教授、新加坡南洋理工大学Giorgio Adamo、Cesare Soci教授等平面纳米结构设计来克服这些限制，并实现具有巨大超结构手性的全电介质钙钛矿超表面。
3.确定了近场手性和远场手性之间的直接光谱对应关系，并调整共振手性超分子的电和磁多极矩，以获得 0.49 的各向异性因子和 6350 mdeg 的圆二色性。
4.模拟表明，更大面积的超表面可以产生更高的光学活性，接近理论极限。
5.结果清楚地证明了纳米结构工程在实现钙钛矿手性光子、光电和自旋电子器件方面的优势。
6.将手性与钙钛矿的显著光学、电和自旋电子特性相结合，手性杂化有机-无机钙钛矿在手性光电子学和自旋电子学中的应用受到了相当大的关注，例如自旋传输和控制，圆偏振光检测和发射，二次谐波产生，以及其他线性和非线性手性光学效应。
7.尽管如此，由于从手性分子到钙钛矿骨架的手性转移（结构扭曲程度有限）较弱，因此通过样品的光赋予的光学活性和圆偏振的可分辨性相当差。
8.与圆二色性 (CD) 一起，介质的手性程度可以通过各向异性因子 (gCD) 来量化。
9.虽然 CD 测量相反手性圆偏振光的吸收差异，这与介质的旋转强度成正比，但 gCD 提供了线性偏振光在穿过手性介质后获得的椭圆度。
10.因此，如果 RRCP=RLC，则 CD 可以定义为 CD=TRCP-TLCP=ALCP-ARCP。
11.以毫度表示，CD，θ(mdeg) 也可以定义为：θ(mdeg)=180000πarctan(TRCPTLCPTRCP+TLCP)，而各向异性因子由 gCD=2(lgTRCP lgTLCP）lgTRCP+lgTLCP。
12.如图 1 所示，迄今为止报道的通过“自下而上”合成获得的结构手性钙钛矿的圆极化吸收的最高各向异性因子（gCD）仅为 0.0425，与实际手性光电和自旋电子器件的实际要求相去甚远。
13.由于手性钙钛矿的磁跃迁偶极矩可忽略且难以调谐，因此通过分子设计进一步增加手性非常具有挑战性。
14.因此，对生产具有强光学活性的手性钙钛矿结构的替代策略的需求量很大。
15.纳米结构工程，通过“自上而下”制造具有手性形状或排列的超表面，已被证明是一种有效的策略，可将强上层结构手性赋予非手性介质，这种方法可以通过电磁波数值模拟对超分子设计进行高通量筛选，从而提供具有大光学活性的手性超表面，从而节省自下而上合成方法所需的大量时间和试剂消耗。
16.同时，混合钙钛矿的高且成分可调的折射率 (n > 1.9) 使得能够实现介电超表面和具有高分辨率结构颜色的光子晶体，增强的光致发光、反常反射、光学相位控制、三次谐波产生和三光子发光，以及从光学加密和编码到太赫兹发射、微激光器的各种应用，全息和超快全光开关。
17.作者展示了超表面设计和钙钛矿纳米结构的结合可以产生具有巨大超结构手性的钙钛矿超表面。
18.文章信息：Perovskite metasurfaces with large superstructuralchiralityGuankui Long#, Giorgio Adamo#, Jingyi Tian, Maciej Klein, Harish N. S. Krishnamoorthy, Elena Feltri, Hebin Wang & Cesare Soci*Citas: NATURE COMMUNICATIONS, 2022, 13,1551
