Ln3+掺杂Cs2KInCl6无铅双钙钛矿增强自陷态激子发光、抗热淬灭特性以及在高灵敏度温度传感中的应用
日期：
2025-02-27
浏览次数:
141
基于离子热耦合能级的荧光强度比（fluorescence intensity ratio, FIR）技术，因其非接触监测、响应时间快、测量精度高等特点，被广泛应用在光学温度传感领域。无铅双钙钛矿（Double Perovskite，DPs）（A2BB’X6）因其良好的环境稳定性和可调节的自陷态激子宽带发射，成为新型光电材料与器件领域的一个崭新的研究方向。然而，间接带隙、宇称禁戒跃迁效应和温度猝灭导致了大多数该类材料较低的发光强度，这阻碍了其在高灵敏度光学温度传感领域的商业化发展。因此，开发一种有效的方法提高双钙钛矿材料的自陷态激子发光以及在高温环境中的稳定性，成为了研究高灵敏度光学温度传感材料的关键课题。北京工商大学物理系周珺、徐登辉教授提出了一种基于Ln3+诱导Cs2KInCl6无铅双钙钛矿材料的自陷态激子增强与抗热淬灭特性的方法，并探讨了其在高灵敏度温度传感中的应用。相关结果发表在 Advanced Optical Materials。研究人员利用溶剂热法制备了零维金属卤化物Cs2KInCl6:Yb3+,Er3+。由于宇称禁戒跃迁，Cs2KInCl6展现较弱的本征STEs发射，发射峰位于500 nm，半峰宽为107 nm。通过在Cs2KInCl6中掺杂稀土离子Er3+，构建了Cs2KInCl6中本征STEs与稀土离子Er3+的能量传递体系，不但实现了Er3+的下转移和上转换绿光发射，还通过增大[InCl6]3-八面体畸变从而显著增强了本征STEs发射。通过共掺Yb3+，不但将Cs2KInCl6:Er3+的上转换量子效率从0.98%提高到1.66%，还构建了具有反热猝灭特性的非接触式温度传感体系。该反热猝灭特性归因于Yb3+的声子辅助能量传递上转换过程（ETU）与多声子弛豫（MPR）之间的竞争过程：当温度介于300-380 K时，MPR占主导作用，因此上转换发光强度降低；当温度介于380-480 K时，ETU占主导作用，因此上转换发光强度增强。基于Er3+的热耦合能级和FIR机理，研究了Cs2KInCl6:Yb3+,Er3+非接触式温度传感特性，具有较高的灵敏度（绝对灵敏度和相对灵敏度分别为1.67% K-1和1.42% K-1）、良好的循环特性和热稳定性。该工作一方面深入分析“结构-发光”之间的关联性，从结构的角度深入理解Cs2KInCl6和Cs2KInCl6:Yb3+,Er3+中STEs和上转换发光过程以及反热猝灭发光机理，为设计新型稳定零维金属卤化物提供思路和借鉴意义；另一发面，基于FIR技术探究了非接触式温度传感性能，Cs2KInCl6:Yb3+,Er3+具有较高的灵敏度、良好的循环特性和热稳定性，有望将其用于温度探测领域。
Hot News
/
相关推荐
2025
-
09
-
09
点击次数:
7
来源：X-MOL圆偏振发光(Circularly Polarized Luminescence, CPL)是一种兼具手性与发光特性的独特光学现象。由于其能够输出左右旋圆偏振光，CPL 材料不仅在基础研究中备受关注，也在 3D 显示、信息加密、生物医学和新型光电器件等前沿领域展现出广阔应用前景。然而，在实际研究与器件开发中，CPL材料往往面临一个长期存在的难题：如何在保证高发光不对称因子(lumin...
2025
-
09
-
09
点击次数:
7
来源：X-MOL二维发光金属有机框架（2D MOFs）是一类具有层状结构的先进功能材料，因其独特的层状结构和优异的光学性能，在光电器件、传感及信息存储等领域具有广泛的应用前景。然而，现有二维发光MOFs的研究主要集中于下转移发光领域，关于其上转换发光的研究非常稀缺。这一局限性使得该类材料难以响应近红外光等低能量光源，极大限制了其在高端防伪等领域的应用。上转换发光技术能够实现“低能量激发-高能量发射...
2025
-
09
-
08
点击次数:
24
来源：X-MOL膦酸镧系碳酸盐笼因其刚性框架和金属离子的固有特性而在多功能分子基材料的开发中备受追捧。然而，膦酸盐和碳酸盐与镧系元素离子的协同配位限制了它们的系统探索。在这里，我们开发了一种有效的方法，通过逐步程序合成必要的具有三壳拓扑结构的膦酸镧系元素碳酸盐化合物，该方法采用涉及多个多组分系统组装的策略，针对独特的 C2 对称双腙基共配体。 所得的八核核盘[Dy16K12（μ4-O 3PC10H...
2025
-
09
-
08
点击次数:
24
来源：中国稀土网加拿大稀土生产商Aclara Resources从美国国际开发金融公司(DFC)获得了高达500万美元的项目开发资金，用于其在巴西的Carina重稀土项目。Aclara表示，这些资金将支持2025年7月启动的可行性研究，预计将于2026年第一季度末完成国际发展金融公司是一家美国政府机构，与私营部门合作，为全球战略投资调动资金。如果Aclara完成超过5000万美元的单轮融资，或在1...