三线态发光材料凭借微秒至秒级的激发态寿命、显著斯托克斯位移及高激子利用率，在防伪、信息加密等多领域应用潜力巨大。然而，单线态与三线态间跃迁属“自旋禁阻”，需有效自旋轨道耦合或特定电荷转移态实现系间窜越（ISC）。有机-无机杂化材料虽可整合多组分优势促进ISC、抑制非辐射衰减，但因组分多样性与结构拓扑复杂性，实现原子级别精准调控ISC过程仍面临极大挑战。

北京航空航天大学与国家纳米科学中心联合团队，通过构建金基有机-无机层状杂化超晶格，提出精确调控ISC过程的新策略。该材料由原子级厚度金层与4-巯基苯甲酰胺衍生物配体层交替堆叠而成，可通过调控层间距定向改变Au–π共轭相互作用强度。

飞秒瞬态吸收光谱显示，层间距减小使ISC时间从超2ps缩短至0.26ps，结构限域效应显著促进超快ISC；变温光致发光研究估算单线态-三线态能隙约20meV，进一步佐证ISC机制增强。Au-LHSLs的模块化结构为原子级别调控自旋轨道相互作用与激子动力学提供新范式，实现对荧光-磷光双发射性能的精准调控，凸显层状杂化超晶格在自旋相关光电子应用中作为多功能材料平台的巨大潜力，为下一代光电器件材料设计开辟新方向。

Yang, H., Zhang, Y., Qiu, Z. et al. Layered hybrid superlattices with a regulated intersystem crossing process. Nat. Synth (2025). 

https://doi.org/10.1038/s44160-025-00921-5