近期,亚投快3物理与光电工程亚投快3邓婷婷副教授在近红外发光材料及其无线光通讯应用的研究中取得重要进展,研究工作发表在光学领域TOP期刊《Laser & Photonics Reviews》 (IF=9.8),论文题目为“Activator Heavy Solid Solution in Rigid Framework: An Effective Strategy Toward Highly Efficient and Thermally Stable Near-Infrared Emission for Wireless Communication”。
宽带近红外(NIR)荧光材料是下一代近红外光源的关键组成。然而,高效且高热稳定的近红外荧光材料的设计仍然面临着重大挑战。本研究在刚性基质结构LiCaGaF6设计Cr3+重掺杂的固溶体,实现了吸收效率高达64.9%,在423 K时发射强度保持91.23%的高效、高热稳定性的近红外荧光材料LiCaGaF6:Cr3+(LCGFC)。同构的LiCaAlF6:Cr3+也表现出良好的热稳定性,但受困于低掺杂浓度和低量子效率。在两者晶体结构、形成能和Helmholtz自由能等方面的对比研究揭示了,与存在离子半径差异的Al3+格位相比,Cr3+在等价态和等离子半径Ga3+格位上的取代能够产生更高固溶度的固溶体并保持晶体结构的刚性,以实现Cr3+的高吸收效率和热稳定性。将LCGFC与蓝色InGaN芯片结合制备得到近红外光源,实现稳定的无线光通信,并对生物组织和一些有机产品等具有良好的穿透性。该工作提出的激活离子在刚性结构框架重掺杂的策略,有助于促进高效且高热稳定近红外荧光材料的设计,并推进其新型光电应用。
该工作由邓婷婷课题组完成,佛山大学为第一单位,2022级光学工程硕士研究生贾世玉为第一作者,邓婷婷副教授为第一通讯作者。该工作得到国家自然科学基金项目、广东省基础与应用基础研究基金、广东省基础与应用基础研究基金区域联合基金项目(地区培育项目)以及佛山大学物理与光电工程亚投快3的资助与支持。
稿件来源:物理与光电工程亚投快3
通讯员:吴秀婷