近日,中國科學院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所陳學元團隊研究員鄭偉等提出一種Te4+/Ln3+共摻雜策略,利用Te4+→Ln3+(Ln=Er、Nd、Yb)的高效能量傳遞過程,實現(xiàn)Cs2ZrCl6空位有序型雙鈣鈦礦的高效NIR發(fā)光。研究通過Te4+單摻Cs2ZrCl6獲得寬帶黃光發(fā)射,發(fā)光量子產(chǎn)率達59.3%,并利用變溫高分辨光譜、拉曼光譜等手段對Te4+的激發(fā)態(tài)動力學、電-聲子耦合相互作用進行研究,揭示其發(fā)光來源于Te4+的3P1→1S0電子躍遷。
此外,研究還驗證了該材料良好的結(jié)構(gòu)、空氣和發(fā)光穩(wěn)定性,并將其與392 nm NUV-LED芯片封裝研制出高性能的可見/近紅外(vis/NIR)雙波段發(fā)光的LED器件,證明其在無損檢測、夜視照明、熒光成像領域的潛在應用。該研究提出了利用Te4+敏化稀土近紅外發(fā)光的新策略,并為新型高效多功能的近紅外發(fā)光金屬鹵化物的設計開發(fā)提供了新思路。相關(guān)研究成果發(fā)表在《德國應用化學》上,并被選為熱點論文。
陳學元團隊在無鉛金屬鹵化物的激發(fā)態(tài)動力學、光學性能及應用研究方面取得了系列進展:通過Cu+摻雜提升自限激子態(tài)密度和輻射復合速率,實現(xiàn)Cs2(Ag/Na)InCl6雙鈣鈦礦高效發(fā)光;通過A位陽離子替代與八面體結(jié)構(gòu)基元調(diào)控,實現(xiàn)零維銦基鹵化物納米晶的高效全光譜可調(diào)諧發(fā)光;通過Bi3+/Te4+共摻實現(xiàn)Cs2SnCl6空位有序型雙鈣鈦礦的雙帶可調(diào)諧白光發(fā)射。
(來源:中國科學院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所)