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Steric‐Guided Coordination Engineering Enables Significantly Optimized Optical Anisotropy via Sulfur‐Driven [C 5 H 5 NS] Birefringence‐Active Groups

双折射 材料科学 各向异性 位阻效应 光学各向异性 结晶学 卤化物 配位复合体 晶体结构 金属 Crystal(编程语言) 晶体工程 单晶 合理设计 单轴晶体 化学计量学 二面角 光电子学 工作(物理) 衍射 群(周期表) 配位聚合物 极化(电化学) 金属卤化物 纳米技术 光轴
作者
Jiachen Lu,Chong‐An Chen,Wei Zeng,Kang Min Ok
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:: e75258-e75258
标识
DOI:10.1002/smll.75258
摘要

ABSTRACT Birefringent crystals are essential electro‐optical materials for manipulating polarized light, yet achieving programmable optical anisotropy through rational design remains challenging. Herein, we identify the [C 5 H 5 NS] group as an effective birefringence‐active group (BAG) via four mercaptopyridine (MP)‐based anisotropic crystals: (4‐MP) 2 HgCl 2 ( I ), (4‐MP)HgCl 2 ( II ), (2‐MP)HgCl 2 ( III ), and [(2‐MP)HgCl] 2 ·HgCl 2 ·2Cl ( IV ). A steric‐guided coordination engineering strategy enables systematic study of structural evolution through stoichiometric modulation of n 2‐/4−C5H5NS : n Hg [2:1 ( I ) → 2:2 ( II ) → 2:2 ( III ) → 2:3 ( IV )], including a coordination transformation from Hg‐S 2 (double S atoms) to Hg‐S 1 (single S atom) environments. Interestingly, this process progressively relieves steric hindrance and drives dihedral angle ( θ ) tuning from 78.26° to 0°, leading to a significantly enhanced birefringence [Δ n = 0.234 → 0.588 at 546 nm ( I → IV )]. Crystal IV exhibits competitive birefringence (Δ n = 0.588 @546 nm) among organic–inorganic hybrid metal halides (OIHMHs) crystals containing π ‐conjugated ring systems with comparable bandgaps. This work establishes [C 5 H 5 NS] as an effective BAG and demonstrates a viable strategy for tailoring optical anisotropy in OIHMHs crystals.
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