双光子吸收（two-photon
absorption）是介质通过中间虚拟态同时吸收两个光子从基态跃迁至激发态的过程。其跃迁量子特征具有高度空间分辨率和良好介质穿透性，因而在三维荧光显微成像、光信息存储、光限幅和微纳加工制作等高科技领域具有应用价值，成为当前有机光电子热点领域。
近期，天津大学胡文平研究团队利用共晶手段在双光子吸收领域取得重要突破。他们使用给体分子(4-styrylpyridine)和受体分子(tetracyanobenzene)制备了(styrylpyridine–tetracyanobenzene，STC)共晶。该共晶明显不同于两种组成单体的颜色，呈现淡黄色。晶体结构显示，STC共晶中给体分子和受体分子由于D-A和π-π作用沿a轴交替排列，形成了三维D-π-A空间网络，为双光子吸收的实现打下了基础。
之后，他们使用双光子诱导荧光法，用780
nm波长激光激发STC共晶，发出了500 nm上转换荧光，谱图与单光子荧光类似。随着入射激光能量的不断增加，双光子激发的荧光强度和入射光能量的平方呈线性依赖关系，说明为典型的双光子吸收过程。有趣的是，在两种组成单体并未发现双光子吸收特性，而自组装的STC共晶展示了很好的双光子性质。因此，有机共晶工程通过调控不同分子间作用为双光子吸收的实现提供了新颖的思路和广阔的空间。
这一成果近期发表在Angewandte
Chemie
International Edition上，文章第一作者是天津大学的硕士孙玲杰和中国科学院化学所的博士朱伟钢，通讯作者为天津大学的胡文平教授。
Lingjie Sun, Weigang Zhu, Wei Wang, Fangxu Yang, Congcong Zhang, Shufeng Wang, Xiaotao Zhang, Rongjin Li, Huanli Dong, and Wenping Hu, Intermolecular Charge-Transfer Interactions Facilitate Two-Photon Absorption in Styrylpyridine–Tetracyanobenzene Cocrystals, Angew. Chem., Int. Ed. 2017, 56, 1-6. DOI: 10.1002/anie.201703439
