中國(guó)科學(xué)家取得研究新突破
發(fā)表時(shí)間 :2025-11-21 來(lái)源：中國(guó)礦業(yè)網(wǎng)
記者20日從清華大學(xué)獲悉，該校深圳國(guó)際研究生院副教授韓三陽(yáng)團(tuán)隊(duì)與黑龍江大學(xué)教授許輝、韓春苗團(tuán)隊(duì)和新加坡國(guó)立大學(xué)教授劉小鋼團(tuán)隊(duì)聯(lián)合發(fā)表最新研究成果，為稀土納米晶設(shè)計(jì)并穿上“能量轉(zhuǎn)換外衣”，使能量可高效傳遞給稀土納米晶的有機(jī)分子界面，在解決電致發(fā)光器件的研究和應(yīng)用難題方面取得新突破。
當(dāng)日，上述研究成果以“捕獲電生激子實(shí)現(xiàn)可調(diào)諧的稀土納米晶電致發(fā)光”為題，在線發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》(Nature)。
稀土納米晶具有發(fā)光顏色可調(diào)、發(fā)光譜線窄、發(fā)光穩(wěn)定性高等先天優(yōu)勢(shì)，通過(guò)調(diào)控納米晶內(nèi)部摻雜離子組分可使該材料體系實(shí)現(xiàn)廣色域的多色發(fā)光，故被認(rèn)為是電致發(fā)光材料的“潛力股”。然而稀土材料的絕緣特性使電流難以注入其中并實(shí)現(xiàn)傳輸，因此，稀土納米晶也被稱為發(fā)光材料中的“絕緣寶石”，這一“電流驅(qū)動(dòng)”的瓶頸阻礙了稀土材料在現(xiàn)代光電技術(shù)中的研究和應(yīng)用。
針對(duì)上述難題，韓三陽(yáng)團(tuán)隊(duì)與許輝、韓春苗團(tuán)隊(duì)和劉小鋼團(tuán)隊(duì)聯(lián)合攻關(guān)，創(chuàng)新性地通過(guò)表面修飾為稀土納米晶穿上“能量轉(zhuǎn)換外衣”，采用有機(jī)—無(wú)機(jī)雜化策略精確調(diào)控能級(jí)結(jié)構(gòu)，借助配體工程將激子能量高效分配給鑭系離子發(fā)光體，成功解決了電致發(fā)光中激子產(chǎn)生、輸運(yùn)和注入的核心難題，實(shí)現(xiàn)了高色純度、光譜可調(diào)的高效電致發(fā)光。
“這項(xiàng)成果的意義在于，我們不僅讓稀土材料‘通上了電’，更打開了其在現(xiàn)代光電技術(shù)中應(yīng)用的大門。”韓三陽(yáng)介紹，多個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該成果在多種波段電致發(fā)光方面具備潛力，特別是在高分辨率、寬色域顯示以及近紅外技術(shù)中，無(wú)需大幅改動(dòng)器件結(jié)構(gòu)，僅通過(guò)調(diào)控稀土離子即可實(shí)現(xiàn)多色發(fā)光。
據(jù)悉，這項(xiàng)成果不僅將推動(dòng)稀土發(fā)光在柔性顯示、近紅外器件等領(lǐng)域的應(yīng)用，未來(lái)還有望進(jìn)一步應(yīng)用到人體健康監(jiān)測(cè)、無(wú)創(chuàng)檢測(cè)以及開拓農(nóng)作物補(bǔ)光技術(shù)等場(chǎng)景中。(中國(guó)新聞網(wǎng))
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