综合新闻 News
联系我们
  • 客服服务电话:021-64321087
  • 商业服务电话:021-64321087
  • 技术服务电话:021-64321087
  • 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

福建物构所电子俘获型光致变色玻璃陶瓷研究取得进展

日期: 2025-03-21
浏览次数: 556

来源:福建物质结构研究所

光存储技术基于空间选择性光响应原理,利用光诱导材料发生物理或化学状态变化实现二进制数据(0/1)的编码存储。研究人员已系统探索了光还原、光失活、光折射及光致变色等多种光响应机制。其中,基于电子俘获原理的光致变色材料,在特定波长光照下能够发生可逆的颜色变化。这种颜色与光波长的精准对应关系可直接转换为二进制编码信号,使其成为高密度光存储介质的优势候选体系。近年来,随着智能光学器件和高密度信息存储需求的增长,无机光致变色材料因其广阔的应用前景受到广泛关注,相关研究已取得显著进展。然而,该类材料仍面临光响应速度迟缓、变色对比度不足、色阶调控单一、光谱响应范围窄及作用机制不明确等瓶颈问题,严重制约其实际应用。特别是在大容量光存储领域,材料需同时满足超快光响应、高对比度信息写入和多维信息读取等严苛要求,传统光致变色材料体系已难以适应技术发展需求。

近日,在国家基金委海峡基金重点项目、国家基金面上项目以及福建省杰青项目等支持下,中国科学院福建物构所林航研究员和王元生研究员带领的团队聚焦于该类材料,基于高温固相法成功制备了一种新型快速光致变色铌酸盐陶瓷Ba8Ti3Nb4O24: Pr3+(BTN:Pr3+),进而基于红外辐射低温快速烧结技术,制成玻璃陶瓷。BTN:Pr3+的晶体结构由一种特殊的立方-六方混合堆积模式组成,内部形成孪晶面,又被称为 “孪晶钙钛矿”,展现的光致变色响应时间低至20 ms,响应速度远快于现行秒级响应无机光致变色材料。结合实验研究和计算,我们推测其快速光致变色响应的特性与材料内部单一类型的色心有关,即载流子无需经历常见多色心情况下的重新分布;而紧密堆积的晶体结构与孪晶面则为载流子提供了快速传输通道。基于上述光致变色特性,我们在BTN:Pr3+陶瓷中成功实现了信息实时写入-显示的可重复擦写操作,并通过演示性实验展示了高速逐位信息光存储与双模式读取功能。

该成果以“Twin-Perovskite Structured Ba8Ti3Nb4O24: Pr3+:A Fast Photochromics with Millisecond-Level Response Speed for Optical Storage”为题,发表于《ACS Energy Letters》(ACS Energy Lett. 2025,10,484−495。论文第一作者是福州大学联培生董高明,通讯作者是林航和王元生。

此前,该团队在电子俘获型玻璃陶瓷研究方面取得了一系列重要进展,相关成果相继发表在Laser & Photon. Rev.,2019,13,1900006、 Light: Sci. & Appl.,2020,9,22,ESI TOP 1%、 Laser & Photon. Rev.,2023,17,2200734,ESI TOP 1%、Laser & Photon. Rev.,2024,18,2300744等,受到了国内外同行的广泛关注。

论文链接:

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.4c03011




Hot News / 相关推荐
  • 2026 - 10 - 22
    点击次数: 2
    来源:X-MOL本文提出了一种环境无害的无铅双钙钛矿光电探测器,其构型为 FTO/PCBM/La2NiMnO6/CuI/碳。拟议设计配置已通过 SCAPS-1D 进行数值分析,通过优化吸收层厚度、受体掺杂、缺陷密度和界面质量,开发出高性能光电探测器。LNMO(鑭镍锰氧化物)作为吸收剂,在可见光近红外区域具有超过 100,000 cm-1 的高吸收系数,并且与 PCBM(苯基 C6...
  • 2026 - 10 - 21
    点击次数: 16
    来源:X-MOL三氧化钨(WO3)是一种众所周知的光致变色材料,在光照下会发生可逆的颜色变化,使其在智能窗、光存储和传感设备等领域具有广阔的应用前景。本研究通过调控水热反应温度和盐酸浓度,成功合成了一种形貌均匀且可控的WO3神经网络状结构。此外,本研究系统地考察了所制备WO3颗粒的光致变色响应时间,并筛选出响应速度最快的最佳样品。为了显著提升光致变色性能,本研究引入了稀土元素铒(Er)作为掺杂剂。...
  • 2026 - 10 - 21
    点击次数: 15
    来源:X-MOL为了寻找高效的二氧化碳还原光催化剂,稀土元素掺杂因其独特的电子结构和能级而备受关注,这些特性能够显著提高光吸收和电荷转移效率。本研究采用表面活性剂辅助水热法合成了铒掺杂的二维超薄BiOCl纳米片。铒掺杂不仅抑制了光生载流子的复合,而且进一步增强了BiOCl纳米片的光催化记忆效应。铒掺杂与预先可见光照射诱导的光催化记忆效应的协同作用,极大地调控了BiOCl纳米片的内部电子态。实验和密...
  • 2026 - 10 - 20
    点击次数: 34
    来源:X-MOL追求甲醇氧化羴基化为二甲基碳酸酯(DMC)高效催化剂的努力受限于在传统单基点/混合位点同时激活 CO 和甲醇的动力学挑战。本研究通过对双金属锌/铒-ZIF 进行热解,演示 0 了 Co–CoO x 界面工程策略,以构建 Co@NC 催化剂。系统调节锌/辅导比和热解温度控制纳米颗粒尺寸和氧化态,产生最佳催化剂 Co@NC-4,表现出高 DMC 时空产率(5.9 g DMC g cat...
  • 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