综合新闻 News
联系我们
  • 客服服务电话:021-64321087
  • 商业服务电话:13918059423
  • 技术服务电话:13918059423
  • 联系人:崔老师 
  • 服务邮箱:shxtb@163.com
  • 地址:上海市徐汇区桂林路100号8号楼107室

稀土卤化物双钙钛矿蓝光-近红外双波段高效发光

日期: 2025-05-12
浏览次数: 87

来源:福建物质结构研究所

全无机金属卤化物双钙钛矿材料因其独特的宽带自陷激子(STE)发射,受到了国内外研究学者的广泛关注。通常,全无机双钙钛矿材料呈现单一波长的STE发光特征,且发射峰位主要局限于可见光区域。尽管该领域在材料设计和发光调控等方面已取得显著进展,但现有体系难以同时实现可见光与近红外双波段STE发射,导致此类材料的发光范围受限,严重制约其在广色域显示、动态多级防伪编码、可调谐多谱段LED照明等前沿光电技术领域的应用拓展。

针对这一难题,中国科学院福建物质结构研究所/闽都创新实验室的陈学元团队涂大涛研究员等人首次开发了具有蓝光/近红外双波段STE发射的Cs2NaScCl6稀土基双钙钛矿材料。其中,蓝光和近红外发射分别与[ScCl6]3-和[NaCl6]5-八面体的STE态相关;进一步地,通过Li+掺杂使得蓝光和近红外STE发光的量子产率分别从3.2%和2.7%显著提升至98.2%和45.4%,刷新了无铅金属卤化物材料本征STE发光效率的纪录。

研究团队通过稳态/瞬态荧光光谱、固态核磁共振光谱、电子顺磁共振光谱,以及第一性原理计算揭示了Li+掺杂的发光调控机制。首先,基于固态核磁共振光谱以及理论计算明确了不同浓度的Li+掺杂在Cs2NaScCl6中占据的晶格位点。结果表明,掺杂的Li+优先占据Na+位点(LiNa),随着掺杂浓度升高,部分Li+进入晶格间隙(Si)。进一步地,晶体结构计算揭示Li+掺杂导致[ScCl6]3-和[NaCl6]5-八面体发生显著的晶格畸变。温度依赖的稳态荧光光谱表明,蓝光和近红外STE发射的电声子耦合强度(Huang-Rhys因子)均有所降低,受激电子和空穴的无辐射激子复合减弱,进而增强了STE发光。此外,Bader电荷分析显示,Li⁺掺杂提高了[ScCl6]3-和[NaCl6]5-八面体周围的电荷局域化程度。因此,综合晶体结构和电子结构的分析结果,证实了Li+掺杂导致的晶格畸变促进了激子局域化,抑制了无辐射激子弛豫,从而显著提升了STE发光性能。

基于Li+掺杂Cs2NaScCl6双钙钛矿材料的优异蓝光/近红外发光特性,团队将其与275 nm紫外芯片封装,成功制备出高性能蓝光/近红外双波段LED器件。在300 mA驱动电流下,Li+掺杂后的LED器件的蓝光和近红外输出功率比未掺杂的LED器件分别提升了13.36倍和11.01倍,并实现了对糖果、葡萄等物体的清晰夜视成像(图3)。该工作为设计高效双波段发光材料及光电器件提供了新思路,相关成果有望应用于显示照明、光通讯及生物成像等领域。




Hot News / 相关推荐
  • 2025 - 09 - 05
    点击次数: 17
    来源:X-MOL本研究采用不同部分的纳米铈(CeO2)填充改性酚醛树脂(PF),制备酚醛树脂铸件体。采用差示扫描量热法(DSC)测定酚醛树脂固化特征温度,建立树脂固化反应动力学方程,研究 CeO2 纳米颗粒对酚醛树脂固化过程的影响。对铸件进行密度、机械性能、耐热性和烧蚀性能测试。结果表明,当添加 5phr CeO2 时,PF 铸体的密度达到最高值,为 1.30 g/cm3;CeO2 颗粒可以降低树...
  • 2025 - 09 - 03
    点击次数: 51
    2025年9月3日上午,上海稀土聚氨酯硅酸盐协会联合支部全体党员怀着无比崇敬的心情,通过集中观看、居家学习、移动设备直播等多种方式,同步收看纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会直播,共同回顾那段波澜壮阔的历史,缅怀先烈,深刻学习领会习近平总书记重要讲话精神,汲取开创未来的奋进力量。在阅兵式中,伴随着激昂的军乐,徒步方队、装备方队、空中梯队依次通过天安门广场,全新的军旗引领着整齐划...
  • 2025 - 09 - 03
    点击次数: 54
    2025年9月3日上午,上海稀土聚氨酯硅酸盐协会联合支部全体党员怀着无比崇敬的心情,通过集中观看、居家学习、移动设备直播等多种方式,同步收看纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会直播,共同回顾那段波澜壮阔的历史,缅怀先烈,深刻学习领会习近平总书记重要讲话精神,汲取开创未来的奋进力量。在阅兵式中,伴随着激昂的军乐,徒步方队、装备方队、空中梯队依次通过天安门广场,全新的军旗引领着整齐划...
  • 2025 - 09 - 03
    点击次数: 53
    悉尼,8月29日(阿格斯)—澳大利亚生产商Lynas Rare Earths公司通过发售股票筹集了7.5亿澳元(合4.9亿美元)资金,以加速和扩大其全球采矿和加工业务,将自己定位为支持中国以外的磁铁客户的稀土原料供应商。莱纳斯今天告诉投资者,该公司的融资估值为每股13.25澳元,比其最近的交易价格14.73澳元/股下降了10%。该公司还将向现有散户投资者提供以折扣价购买价值至多7500万澳元股票的...
  • Copyright ©Copyright 2018  2020 上海市稀土协会 All Rights Reserved 沪ICP备2020034223号-1  沪公网安备 31010402010140号
    主办单位:上海市稀土协会 指导单位:上海市稀土材料开发应用办公室 承办单位:上海稀土产业促进中心 
    犀牛云提供企业云服务