完成单位：大连理工大学

完成人：刘涛；邱志勇；李睿；孟银杉；赵亮；刘强

成果简介：光响应分子材料具有成为高密度信息存储和高灵敏传感器件等前沿应用功能核心的潜能。围绕光响应分子材料器件构筑与原位光照表征技术开发，团队提出“利用光诱导电子迁移与重排调控分子材料功能”的策略，在兼顾配位构型稳定的基础上对电子双稳态进行构建及动态切换，实现了光响应智能分子材料的精准构筑与可逆切换；利用金属离子间电子转移与重排诱发的金属-有机骨架能量、电荷分布以及键长变化，实现了磁性、极性、荧光与热膨胀等物性的复合与协同调控；设计并开发系列光场激发下的结构、光谱及综合物性原位评测系统，实现了光响应材料在光照下结构与物性的原位实时探测，为深入性能表征和机制研究提供了坚实的平台基础。近五年发表75篇高质量论文，部分代表作刊登在知名学术期刊Nature Chemistry、Nature Materials、Angewandte Chemie International Edition、Chemical Science等，累计被引超过1000余次。申请授权专利6项，编写专著2部，2020年获辽宁省自然科学一等奖。

创新点及科学价值：团队聚焦光诱导金属离子电子转移调控分子功能及原位光学表征平台开发研究，主要创新点如下：1.提出刚柔并济的光响应分子设计策略，引入弹性分子间作用稳定不同电子组态，为精准构筑光响应材料提供了有效途径；2.提出复合金属离子和有机配体本征特性的多功能耦合与调控策略，实现了磁、电、光、热等物性的耦合与协同调控；3.以高通用性、高集成度、多功能为设计原则，开发以光场激发为核心的测试系统，兼容磁场、电场、热场、微波等的多物理场复合测量，实现了对光响应分子材料及器件的光电磁热物性的原位表征及演化分析，为揭示光响应分子机制关系与性能开发验证提供了坚实的平台基础。

社会经济效益：团队开发了系列原位光照物性表征技术与平台，包括原位单晶衍射仪、紫外-可见、荧光、穆斯堡尔光谱、多场响应物性测试系统等光激发原位测试系统，为阐释功能分子的结构基础与光响应机制的构效关系提供了强有力的分析手段。其中开发的单晶衍射仪用原位光照装置成功用于原位光照条件下单晶X射线衍射结构数据收集。该装置已获专利授权（CN202022002167.5），并与国际知名单晶X射线衍射仪生产商布鲁克(北京)科技有限公司合作，联合开发单晶X射线衍射仪用原位光照功能选件。

应用前景：团队开发了磁电测量用原位光照测量装置以及微波探针系统，可满足在不同波长的激光照射下对分子材料磁性、介电、导电、自旋输运等多重物理性质的测试表征。基于飞秒泵浦技术的时间分辨吸收光谱成像与圆二色综合测试系统可实现在原位光照条件下对分子结构、磁性、电性以及荧光、圆二色等复合物性的实时监测与表征分析。以上原位光学分析技术与表征平台有望在生命健康、能源催化等领域发挥重要作用。