Разблокирование структурной анизотропии стратегией модуляции симметрии гостя для достижения гигантского двулучепреломления в молекулярных кристаллах

Хотя двулучепреломление определяется как структурными звеньями, так и пространственным расположением в кристалле, проектирование последнего остается крайне сложной задачей из‑за трудности управления микроскопической упаковкой. Молекулярные кристаллы обладают архитектурой хост–гость, которая предоставляет эффективное средство структурного проектирования, позволяя формировать пространственное расположение каркаса хозяина посредством молекул гостя. Здесь молекула S8, характеризующаяся гомоатомной связью и плоскоподобной конфигурацией, демонстрирует значительную анизотропию поляризуемости; применив стратегию модуляции симметрии гостя, в кристаллическую решетку хозяина S8 успешно внедрены серия молекул гостя — квази-сферический SnI4, треугольнопирамидальные AsI3 и SbI3, а также смешаноанионный CHI3 — которые выступают в роли структурных направляющих и переключают расположение S8 от смещённого к параллельному выравниванию. Такой контроль обеспечивает настраиваемое двулучепреломление: от подавленного значения 0.182 (SnI4·(S8)2) до повышенных значений 0.333 (S8), 0.596 (AsI3·(S8)3), 0.641 (SbI3·(S8)3) и, наконец, гигантского 0.711 (CHI3·(S8)3) при 546 нм, причём последнее является наибольшим среди известных неорганических молекулярных кристаллов. Специфическая направленность молекул S8 в хосте достигается за счёт самосборки, вызванной электростатическим потенциалом внедрённых молекул гостя. Эти результаты не только подтверждают эффективность стратегии модуляции симметрии гостя, но и подчёркивают её потенциал для проектирования материалов с требуемым двулучепреломлением.