来源:科学网10月21日,中国计量大学光电学院/光电材料与器件研究院傅继澎与北京科技大学唐明学团队合作在Chem期刊上发表了一篇题为“Boosting narrow-band near-infrared-emitting efficiency of thulium by lattice modulation for reflective absorption bioimaging”的研究成果。该研究成功解决了稀土近红外发光材料长期以来面临的光子吸收截面低、发光效率受限问题,为近红外光学成像领域带来了革命性的突破。当前近红外发光材料与器件波长覆盖范围宽,甚至包含可见红光区域,然而稀土近红外发光一直受限于较低的光子吸收截面,为应对这一难题,该成果报道了一种高效稀土近红外窄带发光材料,通过基质中引入敏化缺陷中心,显著提高了稀土中心离子的发光效率,从而实现了窄带近红外发光的显著提升。研究团队进一步开发出了基于该材料的近红外窄带pc-LED光源,并在反射式生物成像中成功应用,展示了其卓越的性能和广泛的应用前景。这项研究不仅丰富了稀土发光材料的设计思路,也为近红外光学成像技术的发展开辟了新的路径。论文通讯作者是傅继澎、唐明学教授,第一作者是王凯娜博士。近红外(NIR)光(700-1700nm)因其在活体组织中的高穿透能力而受到广泛的关注,并在血管成像、生物医学等领域得到了广泛的应用。在红外反射...
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来源:福建物质结构研究所超荧光属于量子光学范畴,它是多粒子体系的集体自发辐射行为。在光激发下,自发辐射场与周围偶极子相互作用发生相位同步,形成宏观巨偶极子,产生短而强的光脉冲(图1a)。因此,超荧光比普通荧光更快、更强,在量子计算、量子通讯等前沿领域具有广泛的应用前景。传统超荧光需要在低温、低压和强磁场等极端条件下实现。得益于稀土离子的窄线宽和退相干时间长的优点,近期,研究人员在室温下观测到了Nd3+的上转换超荧光。然而,由于参与相干耦合的粒子数低(N= 11),超荧光发射强度和荧光寿命还无法满足实际应用要求。另外,稀土上转换超荧光的激发态动力学等基础发光物理还有待进一步深入研究。近日,中国科学院福建物质结构研究所/闽都创新实验室陈学元团队基于自行研制的纳米光子学测试系统,采用800 nm飞秒脉冲激光激发,首次观测到Nd3+纳秒级的室温上转换超荧光。团队首先对比测试了NaNdF4@NaYF4核壳结构纳米晶在稳态和飞秒脉冲激光激发下的上转换发射光谱和荧光寿命(图1b-e)。与Nd3+的常规上转换发光相比,飞秒激光激发下Nd3+的上转换发射强度和辐射跃迁速率提升了三个数量级,其中588 nm(4G7/2 → 4I11/2)的荧光寿命从2.28 μs缩短到2.5 ns,且来自同一上能级跃迁(4G7/2)的588 nm和656 nm处荧光寿命明显不同(图1f),表现出超荧光的特征。基于超荧...
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来源:福建师范大学在无机玻璃中原位生长CsPbX3 (X=Cl、Br、I)钙钛矿量子点(PeQDs)可以解决其稳定性问题,在宽色域背光显示领域展现出极大的市场前景。然而,大多数已报道的CsPbX3量子点玻璃(CsPbX3@glass)都受到低吸收率和低外量子效率(EQE)的限制。基于此,我校陈大钦教授课题组发现CaO添加剂可以调节硼硅酸盐玻璃网络的聚合度,从而减少PeQDs的结构缺陷,并实现高质量全族CsPbX3 PeQDs在玻璃中原位成核/生长。因此,全族CsPbX3@glass的吸收率达到75%以上。此外,用于背光显示的绿色/红色CsPbX3@glass (X3=Br3, Br1I2)显示出75% 和67%的高EQE值,并能通过苛刻的商业稳定性测试(如蓝光辐照,高温高湿等)。作为概念展示,以绿色/红色CsPbX3@glass制备的薄膜作为转光层构建的液晶显示器显示出更逼真生动的彩色图像。这项工作将为实现超稳定CsPbX3@glass在量子点背光显示器中的商业应用铺平道路。论文成果以CsPbX3@Glass (X=Cl, Br, I) Nanocomposites with Whole-Family High Absorption Efficiency above 75% for Backlit Display为题发表在期刊《Laser & Photonics Revie...
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来源:中国科学院碱土金属过氧化物(MO2)包括CaO2、SrO2和BaO2。MO2作为过氧化氢(H2O2)的衍生物,具有强氧化性;而作为固体物质,相比于H2O2,MO2具有更稳定的化学性质,在漂白、废水处理、消毒和精细化学品合成等领域应用广泛。目前,工业上主要采用高浓度H2O2与碱土金属氢氧化物反应来生产MO2。这种传统的化学合成方法存在原料运输危险、生产成本高、产物纯度低等问题,制约了MO2的普及与发展。近些年来,为避免高浓度H2O2运输和储存引起的风险,科研人员提出了电化学在线生产的方法。这一方法利用电化学二电子氧还原反应(2e- ORR)在线生产H2O2,无需运输即可直接用于化学合成MO2。然而,电化学合成的H2O2在累积过程中易发生自分解反应,导致生产效率较低。近期,中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员陆之毅与副研究员徐雯雯,提出了新型的MO2合成路线。该合成路线利用2e- ORR电极表面实时产生的高浓度H2O2与电解液中的M2+(Ca2+、Sr2+、Ba2+等)反应,原位合成MO2固体。而该路线的难点在于原位合成的固体MO2产物易粘附在电极表面,导致电极失效。针对粘附问题,研究在电极的基底表面构建微纳米结构并调节表面能,使催化电极(T-NiOC)获得自清洁能力,即电极表面原位生成的固体产物自动脱离电极表面。研究表明,T-NiOC电极表面存在丰富的固-液-气三相接触位点...
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