以前不受欢迎的缺陷正在成为一个新的研究前沿，为研究低维材料中电子、激子、声子和自旋的耦合提供了一个分子焦点。这一机会在半导体单壁碳纳米管中尤其引人注目：在半导体单壁碳纳米管中，有机官能团与sp²碳晶格的共价键合能产生可调谐的sp³量子缺陷，这些缺陷在短波红外光谱中发出明亮荧光，在室温下发射出纯单光子。这些新的物理性质使得这类合成缺陷（即“有机色心”）成为化学、物理、材料科学、工程和量子技术领域令人兴奋的新体系。马里兰大学王育煌团队综述了这一新兴领域的进展，并对这一新的量子发射体体系进行了统一的描述，并对合成缺陷的未来研究方向和应用前景进行了展望。

图1. 半导体中的有机色心。

图2. 有机色心的光学性质。

Alexandra H. Brozena, Mijin Kim, Lyndsey R. Powell & YuHuang Wang. Controlling the optical properties of carbon nanotubes with organic colour-centre quantum defects. Nature Reviews Chemistry, 2019.

DOI: 10.1038/s41570-019-0103-5

https://www.nature.com/articles/s41570-019-0103-5#article-info