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中国计量大学在时间维度的颜色演变研究领域取得重要进展

来源:中国计量大学 日期:2022-10-11 加入收藏

 
  近日,中国计量大学光电学院徐时清教授团队在时间维度的颜色演变研究领域取得重要进展,研究成果以“Manipulation of time-dependent multicolour evolution of X-ray excited afterglow in lanthanide-doped fluoride nanoparticles”为题发表在国际著名期刊Nature Communications (2022, 13: 5739)上,并被Nature Communications编辑选为Research Highlight重点推荐。《Nature Communications》为自然出版指数子刊之一。中国计量大学为该论文第一作者单位和第一通讯作者单位,雷磊副研究员为第一作者,徐时清教授为通讯作者。

  多色发光材料在多通道生物检测、高密度信息存储、多维度显示以及多功能光电器件等领域具有重要的科学与应用价值。目前调控多色发光的方法主要是改变材料化学组分或外场刺激条件,相比而言,利用余辉发光材料实现依赖于时间维度的颜色演变,能够有效避免因使用外场刺激条件而产生的负面效应。然而,关于无外场刺激条件下依赖于时间维度的颜色演变体系鲜有报道。

  该论文创新性地通过在NaLuF4基质晶格中引入Na+间隙,大幅增强了稀土激活离子(Tb,Dy,Pr和Sm)的余辉发光,结合光谱分析与第一性原理计算,提出了Na+间隙促进阴离子弗兰克缺陷的形成机制;采用核壳结构空间分离不同类型的稀土激活离子,实现了无外场刺激条件下依赖于时间维度的多种余辉颜色演变体系(图1);设计了能够同时产生上转换、下转移与余辉发光的三层核壳纳米晶,阐明了共掺稀土激活离子抑制余辉发光的机制,实现了不同激发波长条件下依赖于时间维度的余辉颜色演变。研究结果为实现依赖于时间维度的颜色演变体系提供了宝贵的普适性策略。

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  研究团队依托国家功能材料计量检测标准国际科技合作基地、国家稀土磁/光电功能材料地方联合工程实验室、浙江省稀土光电材料与器件重点实验室、浙江省功能材料及其计量检测技术协同创新中心等科研平台,通过10余年的努力,先后主持获批国家重点研发计划项目、国家自然科学基金联合重点基金、浙江省杰出青年科学基金和重大重点项目等资助,培养入选国家和省部级等高水平人才近10人次。


 

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