中国科学家应用稀土“能量转换层”研究取得新突破

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中国科学家应用稀土“能量转换层”研究取得新突破
2025年11月20日20:13 来源：中国新闻网
中新社北京11月20日电 (曾悦)记者20日获悉，清华大学深圳国际研究生院韩三阳副教授团队、黑龙江大学徐辉、韩春苗教授团队、新加坡国立大学刘晓刚教授团队联合公布了最新研究成果。他们设计并应用了稀土纳米晶的“能量转换层”，将能量高效转移至稀土纳米晶的有机分子界面，带动了电致发光器件研究的新进展并解决了应用难题。的r上述研究成果当天以“Electrically generated exciton capture to Achieve electroluminescent of tunable稀土纳米晶体”为题发表在国际学术期刊《自然》网络版上。稀土纳米晶具有发射颜色可调、发射谱线窄、发射稳定性高等独特优点。通过控制纳米晶内的掺杂离子含量，该材料系统可以实现宽色域的多色发射，因此被认为是电致发光材料的“潜在储库”。然而稀土材料的绝缘特性使得电流注入和传输变得困难。因此，稀土纳米晶又被称为发光材料的“绝缘宝石”。这种“电流动力”瓶颈阻碍了稀土材料在现代光电技术中的研究和应用。针对上述问题，韩三阳、徐辉团队、韩春苗团队和刘晓刚团队共同针对这一问题，创新性地将“能量转换层”通过表面修饰应用于稀土纳米晶。他们使用有机-无机混合策略来精确控制能级结构，并借助配体工程借用激子能量将其有效地分配给镧系离子发射体。他们解决了电致发光中激子的产生、传输和注入的核心问题，实现了高色纯度和可调谐光谱的高效电致发光。 “这一成果的重要性在于，它不仅使稀土材料‘电气化’，而且为其在现代光电技术中的应用打开了大门。”韩三阳表示，多项实验结果表明，该成果在多波段电致发光方面具有潜力，特别是在高分辨率显示、宽色域色域和近红外技术。通过简单地控制稀土离子即可实现多色发光，无需显着改变器件结构。据悉，这一成果不仅促进稀土发光在柔性显示、近红外器件等领域的应用，也有望在人体健康监测、非侵入式传感、农作物照明技术等场景中有更多应用。 （完）
（编辑：富忠明）