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9月【第三周】发光方向文献速览

作者:东谱科技 浏览: 发表时间:2025-09-19 11:57:38



01

将小尺寸阳离子合金化引入低维钙钛矿结构实现多轴铁电体与增强的光热释电性能

本文通过将有机混合阳离子合金化引入铋基原型结构中,设计出一系列具有强光热释电效应的新型多轴铁电体,其中以(BZA)₂(DMA)BiBr₆(1,BZA为苄铵,DMA为二甲铵)最为典型。小尺寸DMA⁺阳离子的动态运动提供了打破3mFm对称性的驱动力,从而赋予其6个等效极化方向的多轴铁电性。值得注意的是,1在宽紫外至近红外光谱范围(266–980 nm)内表现出光热释电效应,并与铁电体体光伏效应耦合,产生高达~4800%的光电流增强比,远超已知铁电材料。该研究为设计新型光活性铁电材料用于智能光电器件提供了新思路。

https://doi.org/10.1002/anie.202516315


02

热蒸发准二维钙钛矿发光二极管的相位分布规律

本文介绍了一种通过共蒸发多功能配体三(三氟甲基)氧化膦(TFPPO)实现的原位相调控策略。TFPPO中的氟原子与苯乙铵(PEA)的N-H基团形成氢键,抑制了PEA的无序掺入,并减缓了低n相的结晶。这种相互作用促进了更均匀的相分布,并通过能量梯度增强了激子漏斗效应。此外,TFPPO的P═O基团还可以钝化配位不足的Pb2+缺陷。最终,在热蒸发PeLED中实现了创纪录的17.5%的外量子效率(EQE)。此外,优化的发射层无缝集成到6.67英寸有源矩阵TFT驱动的显示面板中,证明了该方法对于可扩展钙钛矿显示技术的实际可行性。

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.5c02099?ref=pdf


03

手性超分子模板中静电与芳烃-全氟芳烃相互作用激活圆偏振发光

本研究采用经典苯-1,3,5-三甲酰胺基手性化合物D/L-cC3作为超分子模板,与芘基荧光团(Py0或Py1)及八氟萘(OFN)共组装。实验发现,D/L-cC3超分子模板无法通过静电作用有效诱导Py衍生物的手性。值得注意的是,在D/L-cC3-Py1-OFN三元共组装体系中,通过静电作用和芳烃-全氟芳烃(AP)相互作用,手性光学性质显著显现,其|glum|值达到5.1×10−3。这些发现表明:手性超分子模板向非手性荧光团诱导手性可能无法通过静电作用实现,而静电与AP相互作用的联合作用为CPL特性的生成提供了便捷途径。

https://doi.org/10.1039/D5TC02799C


04
在硼/氮/氧嵌入支架中结合杂化电荷转移,以实现高效的黄色电致发光

本文介绍了一种黄色热激活延迟荧光发射体,其核心结构为硼/氮/氧杂嵌入的多环芳烃。该材料在刚性框架内展现出混合长程与短程电荷转移特性,既能有效缩小发光带宽,又能抑制聚集效应引发的猝灭现象,最终制备出外量子效率高达20.4%的电致发光器件。

https://doi.org/10.1039/D5CC03874J


05

电势调控与载流子注入增强透明钙钛矿pn结中高熵钙钛矿量子点的光电响应

本研究通过溶胶-凝胶-溅射原位碘化法,合成了碘化亚铜/钡(Ti0.2Sn0.2Zr0.2Hf0.2Nb0.2)氧化物量子点/钛酸钙中的透明pn结。该碘化亚铜/钡HEO量子点/钛酸钙pn结实现了~85%的高透光率,光电性能较本征碘化亚铜/钛酸钙(PCE为~1.15%)显著提升了~3.9×10³倍,并在6个月内保持良好稳定性。钡HEO量子点被视为核心问题,因为除了合适的费米能级/高量子效率外,其通过B位Ti-Sn-Zr-Hf-Nb多金属离子亚稳态耦合协同效应可增强动态传输以改善PCE-透明度平衡,包括由Cu+ /Cu2+混合态诱导的空穴。此外,碘化亚铜具有界面接触改善特性,而钡HEO量子点的间隙填充特性有利于器件稳定性。

https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2025.09.135


06

非传统简单胺的激发依赖性/独立性荧光:结构、机理及应用

本研究采用氧气吹扫与受控热处理(40-120◦C)的简便方法,证实非传统小分子胺类化合物(主要为二乙烯三胺DETA)可呈现罕见的双重荧光特性,包括激发无关(EIF)和激发相关(EDF)行为。通过结构表征、荧光寿命分析及模拟计算,我们揭示了DETA发光的结构-机理关系:当纯DETA分子在40-80◦C范围内加热时,通过氢键作用形成稳定的二聚体结构(DETA-二聚体),其荧光中心表现出EIF特征;值得注意的是,当温度进一步升高至80-120◦C时,处于激发态的DETA-二聚体在外光作用下与氧分子发生空间共轭作用,形成动态激基复合物[DETA-二聚体...O2],从而引发EDF现象。最终,基于DETA的双重荧光特性,我们成功实现了基于EIF的离子检测和EDF驱动的荧光染色应用。因此,这项工作推进了对NTILs内在发光的机理理解,并建立了一个框架来优化它们在高灵敏度荧光成像和探针开发中的性能。

https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2025.113036


07

手性材料圆偏振发光特性的标准化

本文通过结构与电子特性的工程化改造,开发出包含小分子有机物、无机配合物、钙钛矿材料以及超分子聚合物等多元体系。这些材料的核心目标在于实现左旋与右旋圆偏振光的差异化响应,从而调控并传输光信号的偏振态。测量所得的手性光学活性通常以发光不对称因子作为量化指标,该参数已成为表征手性发光体性能的关键参数。然而,由于涉及不同的光物理过程及测量条件差异,该因子的准确量化颇具挑战,导致不同材料设计和器件间的性能比较难以统一。本文针对各类材料提供实用的测量条件与操作规范建议,旨在提升手性光学测量的可重复性和可靠性。我们期待这些最佳实践能通过解决测量结果不一致与标准化难题,为学界带来实质性的帮助。

https://doi.org/10.1038/s41566-025-01729-7


08
蓝光激发宽带近红外石榴石荧光粉在高性能pc-LED中的应用

本研究通过1400◦C高温固相反应合成了Ca3Zr2Ga2SiO12:Cr3+(CZGSO:Cr3+)和Ca3Zr2Ga2SiO12:Cr3+/Yb3+(CZGSO:Cr3+/Yb3+)两种荧光粉,其在650 nm至1300 nm波长范围内具有强发光特性,半高全宽(FWHM)达186 nm。与CZGSO:1 %Cr3+相比,CZGSO:1 %Cr3+/3 %Yb3+荧光粉的NIR发光强度提升182.46 %,内量子效率(IQE)从38.9 %增至60.1 %,热稳定性显著增强。这种性能提升归因于Yb3+离子的引入,其降低了Cr3+离子的非辐射跃迁概率。基于CZGSO:1 %Cr3+/3 %Yb3+荧光粉的pc-LED在20 mA驱动电流下光电转换效率达6.61 %,在850 mA驱动电流下最大输出功率为91.1 mW,显示出其在夜视成像领域的巨大应用潜力。此外,利用CZGSO:1 % Cr3+荧光粉的宽半高全宽(FWHM)优势,实现了不同溶剂的检测。

https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2025.06.011


09

微波促进的敏化路线提高了纳米荧光体的效率、热稳定性和多功能性

本研究开发了微波辅助铈敏化工程,成功制备出绿色发光性能优异的NaSrY(PO4)2(NSYP):Tb纳米荧光粉。相较于NSYP:Tb,得益于高效的铈-铽能量转移特性,NSYP:Ce,Tb纳米荧光粉的绿色发光强度提升了45.8倍,同时展现出82.2%的卓越内量子效率和93%的热稳定性(在423K温度下保持93%的发光强度)。在健康照明领域,NSYP:Ce,Tb纳米荧光粉可提供高品质白光光源,显色指数高达94。在多模态非接触式测温应用中,该材料在宽温度范围内保持优异的相对灵敏度(473K时K−1为2.28%,298K时K−1为2.20%)。在X射线成像方面,其空间分辨率可达18.1线对/毫米,比商用主流闪烁体高出70%以上。本研究为高性能多功能纳米材料的微波辅助敏化工艺提供了新思路。

https://doi.org/10.1002/agt2.70125


10

Eu3+掺杂红荧光粉:WLEDs和指纹检测中的零浓度淬灭效应

本研究通过传统固态法制备了无浓度猝灭现象的Sr9La2(WO6)4: xEu3+红色荧光粉,并对其进行了系统表征。实验结果表明,Eu3+激活的Sr9La2(WO6)4荧光粉可有效吸收近紫外和蓝光并发出强红光,其性能与商用激发芯片相当。浓度依赖性光致发光(PL)测试显示该荧光粉无浓度猝灭现象,其发光特性优于商用红色荧光粉及已报道的Eu3+荧光粉。将合成荧光粉与商用荧光粉封装后制备白色LED器件,光学测试表明器件具有高显色指数(Ra=93.495)和优异的相关色温(CCT=4423)。红外热成像显示LED器件具备良好的热稳定性和散热性能。此外,由Sr9La2(WO6)4: xEu3+荧光粉制备的荧光激光全谱(LFP)图像具有优异的可视化效果,能清晰呈现不同表面指纹层次特征。研究表明,Sr9La2(WO6)4: xEu3+红色荧光粉在固态照明和LFP检测领域具有广阔应用前景。

https://doi.org/10.1016/j.jphotochem.2025.116750


11

逆转罗丹明范式:280 nm斯托克斯位移驱动塑料圆度的闭式荧光

本文报道了一种供体-受体工程策略,通过同时将N,N-二乙基基团替换为吲哚(供体)并转化螺内酰胺为苯磺酰胺(受体),成功激活罗丹明的闭合态发光特性,实现了前所未有的斯托克斯位移(>280 nm),同时克服了聚集导致的荧光猝灭现象。这种新型罗丹明通过同步引入吲哚取代基和螺内酰胺取代基,展现出独特的开-闭形态发光行为。单晶X射线衍射证实了闭合构型的存在,且吲哚取代后分子内空间位阻增大,有效避免激子耦合,使固态材料呈现明亮荧光(绝对量子产率>25%)。密度泛函理论计算表明,合成染料相较于罗丹明B具有反向分子内电荷转移(ICT)特性:适度ICT可增强荧光强度,而强ICT则会显著抑制荧光。基于这些独特光物理性质,我们提出闭环塑料回收方案:将闭合态染料用于荧光追踪,经酸处理后将标记的不可回收塑料转化为加密墨水(开放态)。这一发现为罗丹明染料的荧光工程提供了新的见解,并有助于塑料的可持续性。

https://doi.org/10.1002/anie.202514295


12
可见光下钛酸铁矿型陶瓷ATiO3(A = Mg、Fe、Co、Ni和Mn)的光收缩

本研究在可见光照射条件下,对钛铁矿型陶瓷ATiO3(其中A = Mg、Fe、Co、Ni和Mn)的光致伸缩行为进行了研究。在所研究的陶瓷中,CoTiO3在405、520和650 nm光照射下显示出约0.1 %的最高光致伸缩率。FeTiO3、MnTiO3、NiTiO3和MgTiO3的光致伸缩响应依次递减。温度和热膨胀测试表明,由光热效应引起的陶瓷形变约占其光致伸缩效应的一半。拉曼光谱和电荷转移分析表明,陶瓷的光致伸缩性能与其晶体结构密切相关。因此,这些陶瓷展现出显著不同的光致伸缩特性。本研究揭示了钛铁矿型陶瓷晶体结构与光致伸缩性能之间的关联,为无机材料光致伸缩机制提供了重要见解。

https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2025.09.109


13

新型蓝光荧光粉K3Ca0.3Y0.7Si2O7:Ce3+:相结构改变实现全光谱照明与指纹检测

晶体场工程加速了Ce3+氰基荧光粉的发现进程,但其结构与性能之间的关联仍不明确。我们通过K3YSi2O7相变将Ce3+发光从绿色偏移至理想氰基状态,同时将热稳定性从423 K时的5%提升至63.6%,内量子效率也从44.8%跃升至61.9%。这种相变使Ce3+被重新定位到更稳定的晶格位点,有效抑制了电子-声子耦合和非辐射损耗。优化后的成分K3Can.3Yn.7Si2O7:Ce3+填补了白色LED中的氰基发光空隙,使显色指数从84.9提升至97.1。该材料进一步制备成热稳定氰基聚二甲基硅氧烷薄膜,成功应用于潜影指纹成像技术。本研究不仅开发出高性能氰基荧光粉,更阐明了晶体场工程调控Ce3+发光的内在机制。

https://doi.org/10.1002/lpor.202501663


14

自激活荧光粉BaAl2B2O7中间隙锂诱导氧缺陷增强近红外发光与热稳定性

本文章研究了通过间隙锂掺杂策略调控自激活荧光粉BaAl2B2O7中的本征氧缺陷,以实现其近红外发光性能的显著增强。文章创新性地通过一种新型的缺陷工程策略——在BaAl2B2O7中引入间隙锂掺杂,成功同步增强了荧光粉的近红外发光强度、实现了光谱可调谐并大幅改善了热稳定性。通过结构表征与密度泛函理论(DFT)计算揭示了BaAl2B2O7荧光粉中的自激活近红外发光起源于基质的间隙氧缺陷(Oi),明确自激活发光机理。针对该自激活发光成功运用缺陷工程策略将材料的发光强度提升了八倍,使发射光谱发生72 nm蓝移,并将热稳定性从150 °C下的37%大幅提高至86%,甚至实现了在25-75°C范围内的零热淬灭现象。上述性能的提升主要归因于间隙氧缺陷(Oi)浓度的增加以及深陷阱能级的引入。该工作不仅阐明了一种通过间隙位点掺杂精准调控缺陷态以优化发光性能的普适性方法,为设计新型自激活近红外发光材料提供了新的思路,并展示了其在夜视、生物成像及指纹检测等领域的应用潜力。

https://doi.org/10.1002/lpor.202500774


15

 激光驱动的NIR-II发光陶瓷光源,用于先进的成像和检测技术

本文进一步提出了一种非等效阳离子取代策略来制备半透明MgO:Ni2+,Cr3+高效NIR-II发光陶瓷,并与重庆邮电大学马重庚教授合作,通过理论计算揭示了Cr3+的共掺杂在Ni2+占据的八面体位点引起结构畸变,这有效打破了d-d跃迁的宇称禁阻,同时实现了从Cr3+到Ni2+的高效能量转移。这些协同效应产生了分别为61.06%和39.69%的内部和外部量子效率。开发的陶瓷表现出卓越的热管理能力,在高达478 K的温度下展现出31.28 W·m-1·K-1的热导率并保持了室温下92.11%的发射强度。当集成到激光驱动的NIR-II光源中时,该系统在21.43 W/mm2蓝色激光激发下实现了214 mW的破纪录输出功率性能。最后,实际演示展示了卓越的无损成像能力,具有5.29 lp/mm的空间分辨率和0.97的对比度。这项工作为在先进成像和检测技术中开发高性能NIR-II光源建立了新的范例。

https://doi.org/10.1038/s41377-025-01953-4


16
F取代增强LiGa5O8:Cr3+, Ni2+的近红外发射以实现F污染监测的应用

本工作选择Cr3+、Ni2+作为发光中心,以LiGa5O8尖晶石氧化物为基质,利用F-替换O2-,合成了新型的F-敏感材料LiGa5O8:0.007Cr3+,0.011Ni2+,yF-(LGCN:yF-(y=0-0.3))近红外荧光粉,探究了F-掺杂对晶体结构、带隙能量、发光性能和缺陷的影响,尤其阐明Cr3+和Ni2+之间能量传递以及F-对Ni2+发光性能调控的作用机理。研究发现,由于Cr3+向Ni2+进行能量传递,LiGa5O8:0.007Cr3+,xNi2+(x=0.001-0.015)荧光粉的Cr3+的发射强度随着Ni2+浓度的增加而降低,荧光寿命从2.74 ms逐渐降低到2.37 ms,基于荧光寿命和强度积分面积计算的能量传递效率分别从5.93%提高到13.46%以及从19.98%增加到42.42%。在LGCN:yF-(y=0-0.3)荧光粉中,F-离子作为优异的助熔剂和电荷补偿剂,有效地补偿了由于Ni2+掺杂导致的电荷不平衡,使Ni2+发光强度显著提高约60%。在八面体位点,Cr3+和Ni2+取代Ga3+导致本征缺陷减少。F-掺杂抑制Ni2+取代Ga3+的缺陷生成。因此,深电子陷阱数量随F-浓度增加而降低,从而导致Cr3+在718 nm处的近红外余辉发射强度减弱,余辉时间超过400 s。值得注意的是,含F-离子的土壤和水使Ni2+的发光强度分别增加了105%和41%。因此,LiGa5O8:0.007Cr3+,0.011Ni2+样品在F-污染监测领域具有极大的应用潜力。

https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.167879


17

Er3+/Sm3+ 中采用双发射中心策略实现多模态发光加密材料的可调余辉

本文掺铒(Er³⁺)/掺钐(Sm³⁺)的 Ca₃Ga₄O₉磷光体通过响应从紫外(UV)到近红外辐射(NIR)的多种激发模式,实现了多色光致发光(PL)、上转换发光(UCL)和颜色可调的 LPL。光谱分析表明,通过改变 Er³⁺和 Sm³⁺离子的相对浓度,可以实现从绿色到橙色的多色余辉。为了揭示多色余辉的机制,系统地利用余辉光谱和热释光(TL)光谱来探究由 Er³⁺和 Sm³⁺共掺杂的陷阱分布。最后,基于颜色可调的 LPL,还系统地研究了其在光学防伪和信息加密方面的潜在应用。这种在单一主体中成功整合多色、多模态发光与可调色余辉的技术,为防伪和加密提供了一个全新的平台,极大地丰富了可显示信息的视觉多样性。

https://doi.org/10.1039/D5QI01359C


9月【第三周】发光方向文献速览
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