
本研究發現CsPbCl3:Mn²⁺在X射線激發下展現出顯著的長餘輝特性,其在200 K時的餘輝持續時間超過60分鍾。研究發現,該材料的餘輝過程主要受熱輔助隧穿(TAT)機製控製,能量直接從陷阱轉移到Mn²⁺中心。在77-120 K的低溫下,淺陷阱中的電子對餘輝有微弱貢獻,而在高於120 K時,主要通過TAT過程將能量從深陷阱直接轉移到Mn²⁺離子。該研究不僅揭示了餘輝材料中的能量轉移機製,還為優化餘輝材料提供了理論基礎。實驗結果顯示,CsPbCl3:Mn²⁺在200 K下,經過60 kV、2分鍾的X射線照射後,餘輝持續時間超過1小時,展現出優異的電子存儲能力和穩定性。
https://doi.org/10.1002/lpor.202500873
經過鉛鹵化物處理的HgSe/CdS量子點薄膜展現出相對明亮的5微米波長的光緻發光
本研究通過鉛鹵化物(PbI₂)處理和140°C退火,使n型摻雜的HgSe/CdS核/殼膠體量子點薄膜在5微米波長處的光緻發光(PL)效率達到0.2%的表觀外部效率。PbI₂處理可去除95%的C-H振動吸收,但PL的提升與n型摻雜的改善有關,而非有機配體的去除。在溫度從423K降至85K時,集成發射強度僅增加20%,表明多聲子弛豫並非限製PL的主要因素,有望實現更亮的發射。PbI₂處理使薄膜最亮,但PbBr₂和PbCl₂也有類似效果。研究強調了不同維度Ti₃C₂Tₓ MXene對複合材料光催化性能的顯著影響,並為開發高效光催化體系提供了新途徑。
https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.5c01021
通過CsPbBr₃&Cs₄PbBr₆納米晶體和分子摻雜提高鈣鈦礦綠色LED的整體性能
本研究提出了一種共添加劑策略來調控鈣鈦礦結晶,成功合成了CsPbBr₃&Cs₄PbBr₆雙相納米晶體,並通過分子摻雜改變其半導體極性。這種策略不僅降低了缺陷密度,還實現了平衡的電荷注入和更高的光提取效率。得益於此,鈣鈦礦綠色LED(PeLEDs)實現了28.2%的顯著外量子效率(EQE),亮度超過150000 cd m⁻²,T₅₀壽命達到4291小時。同時,該器件還展現出16.5 nm的超窄光譜線寬、1.9 V的超低驅動電壓,以及92%的Rec. 2020色域覆蓋範圍。這些成果標誌著鈣鈦礦綠色LED在效率、亮度、穩定性、功耗、色純度和色域等關鍵指標上取得了全面突破,為未來顯示技術的發展提供了重要支持。
https://doi.org/10.1002/adma.202506187
通過可調的扭曲分子內電荷轉移在多態化合物中構建激發波長依賴的TADF-磷光
本研究提出了一種通過調節多態分子中扭曲分子內電荷轉移(TICT)程度來構建激發波長依賴發射(Ex-De)材料的方法。以蒽醌衍生物 PCzAQ 為 TICT 活性客體分子,對苯二甲酸二甲酯(DTT)為主分子,噴塗層的 PCzAQ@DTT@paper 樣品在 254 nm 和 365 nm 激發下分別發出黃色和橙色光。光物理特性分析表明,黃色發射源於熱活化延遲熒光(TADF),橙色發射則歸因於磷光。激發波長小於 310 nm 時,激發態 DTT(S₁DTT)與 PCzAQ 分子的相互作用增強,限製分子扭曲,產生 TADF 發射;激發波長大於 310 nm 時,基態 DTT(S₀DTT)與 PCzAQ 分子的相互作用減弱,促進 TICT,加速系間穿越(ISC),導緻磷光發射。此外,該 Ex-De 材料在防偽和信息安全領域的應用也得到了成功驗證。
https://doi.org/10.1002/lpor.202500234
環境條件下直接光刻圖案化超穩定鈣鈦礦量子點用於高分辨率發光二極管
本研究提出了一種通用的雙配體(乙烯基磷酸,VPA;1,10-癸二硫醇,DE)鈍化策略,解決了在環境條件下對鈣鈦礦量子點(PQDs)進行直接光刻圖案化的挑戰。該策略賦予PQDs/VPA-DE高光緻發光量子產率(PLQY,達97.6%)、高分辨率(4233 PPI)、高保真度(接近99%)以及多色(RGB)像素,並實現了良好的分散性和穩定性。此外,研究還展示了在環境條件下製備的PQDs/VPA-DE像素(1707 PPI)組裝的高分辨率PQD/VPA-DE-LEDs的可行性,其外量子效率(EQE)達13.09%,亮度達29968 cd/m²。這一成果是環境條件下組裝的高分辨率PQD-LEDs中性能最高的報道之一。
https://doi.org/10.1002/adfm.202504261
一種用於芯片上過渡金屬二硫化物(TMDC)異質結構光緻發光分選的逆向設計波長解複用器
本研究介紹一種用於芯片上過渡金屬二硫化物(TMDC)異質結構光緻發光分選的逆向設計波長解複用器。該解複用器能分離三種不同波長的光緻發光,通過優化算法實現性能最大化。實驗中,研究人員在波導兩端添加光柵耦合器以提高效率,成功將WS₂、WSe₂及層間激子發射的光分別引導至不同波導通道。結果顯示,620 nm、750 nm和870 nm的光緻發光分別以69.7%、83.7%和87.8%的效率被引導至對應輸出。這一成果為集成光子學應用提供了新方法。
https://doi.org/10.1021/acsphotonics.5c00934
基於錳離子的混合金屬鹵化物:通過高能球磨製備的A位和B位共摻雜Cs₃MnBr₅,具有高發光性能和高溫穩定性
本研究通過在Cs₃MnBr₅的A位和B位共摻雜,利用高能球磨法合成了Mn²⁺基混合金屬鹵化物。該方法在25分鍾內製備出具有高光緻發光強度和溫度穩定性的材料。新材料構建了氫鍵系統和高結合能的[MnBrz(H₂O)₄-z]²⁻z結構。其中, [Cs₀.₈₅(C₇H₁₇N₂)₀.₁₅]₃Mn₀.₈Mg₀.₂Br₅·(6H₂O)₀.₂的光緻發光強度是Cs₃MnBr₅初始值的302%。高溫熱穩定性測試顯示,經過三輪熱循環後,其光緻發光強度是Cs₃MnBr₅初始值的374%,僅比最大值下降2.9%。這實現了具有優異高溫發光穩定性的Mn²⁺基混合金屬鹵化物的固相合成,顯示了其在顯示領域應用的潛力。
https://doi.org/10.1002/slct.202501437
碳點輔助準二維鈣鈦礦發光層室溫結晶用於無需退火的發光二極管
本研究介紹了一種無需熱處理即可製備高性能鈣鈦礦發光二極管(PeLEDs)的新方法,通過在鈣鈦礦發光層中使用碳點(CDs)作為界面層,借助CDs豐富的鉀離子、羧酸鹽和氨基等官能團,起到成核中心的作用並增強前驅體相互作用,從而在室溫下實現鈣鈦礦的結晶,降低形成能,引導均勻的晶體生長,提高鈣鈦礦層的質量,所製備的無需退火的PeLEDs最大外部量子效率達到20.5%,大面積PeLEDs(225mm2)效率達16.6%,該策略省去了熱處理步驟,提升了電緻發光性能,為製備高性能鈣鈦礦基光電子器件提供了一條可擴展、低成本和能源效率高的新途徑。
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.5c01827
使用二嗪基交聯劑對量子點發光二極管進行直接光刻以及通過後處理增強光緻發光量子產率
本研究提出一種用於量子點發光二極管(QLED)的直接光刻技術,利用 TDBA 作為卡賓交聯劑,無需光刻膠,可實現特征尺寸小至約 2 微米(約 6350 dpi)的高精度量子點圖案化。經 TDBA 交聯後,量子點薄膜的光緻發光量子產率(PLQY)從 53.5% 提升至 56.2%,後經 PETMP 後處理進一步提升至 64.2%。製備的紅色發射交聯量子點 QLED 最大外量子效率(EQEmax)達 10.3%,最大亮度為 99369 cd/m²。此外,還成功製備了半透明 QLED,通過優化 5 納米金(Au)頂電極,實現了雙面發光,總 EQEmax 為 6.3%。這種基於 TDBA 的直接光刻技術為高分辨率 QLED 顯示應用提供了新途徑。
https://doi.org/10.1021/acsnano.5c04130
稀土共摻雜的 BaLu2F8 納米複合膜,具有增強的射線發光性能,用於高分辨率 X 射線成像
本研究通過液 - 液 - 固水熱法合成棒狀 BaLu₂F₈(BLF)納米晶體,並采用鑭系元素摻雜策略製備 Tb 摻雜的 BLF 納米晶。其展現出高效的綠光發射,與常規光電轉換器件光譜匹配良好。經 Ce³⁺ 和 Tb³⁺ 間有效能量轉移,發光性能進一步提升。製備的 BLF:Ce,Tb 納米晶體具有高 X 射線靈敏度、低檢測限(142.4 nGy s⁻¹)和較大相對光輸出(21480 光子 /MeV),相對光輸出是商業閃爍體的 2.4 倍。利用其製造的大面積柔性複合膜,空間分辨率高達 24.6 線對 /mm,成像效果優異。該研究為高分辨率工業無損檢測和生物成像提供了有潛力的共摻雜 ALn₂F₈ 基納米複合閃爍體材料。
https://doi.org/10.1021/acsami.5c04653
聚合誘導結晶法製備具有帶狀球晶和圓偏振發光的可拉伸水凝膠
本研究通過調控聚合物網絡剛度,實現了對二苯並 -24- 冠 -8- 醚(CE)在聚丙烯酰胺(PAAm)水凝膠中原位結晶形態的控製,成功製備出具有規則球晶或帶狀球晶的可拉伸水凝膠。當光引發劑濃度(CLAP)為 0.01 - 0.1 mol% 或交聯劑濃度(CMBAA)較高時,形成規則球晶,其熒光和磷光較強;而當 CLAP 增加到 0.2 - 2 mol% 或 CMBAA 降低時,形成帶狀球晶,其展現出Circularly Polarized Luminescence (CPL),不對稱因子達 +1.5×10⁻²。這些水凝膠具有良好的力學性能,拉伸斷裂應變可達 770 - 1500%。研究發現,帶狀球晶由扭曲的晶體纖維組成,其形成與晶體生長壓力和網絡阻力的動態變化相關。該工作為設計具有定製晶體形態和光學性能的軟材料提供了新策略。
https://doi.org/10.1002/adma.202505444

本文介紹一種“填充”技術,通過製備含金納米顆粒(Au NPs)的多孔金摻雜反蛋白石光子晶體(IOPC),精確控製發光粒子與Au NPs的距離,解決熒光猝滅問題。實驗以CdSe量子點為發光材料,利用該技術使熒光強度提升106倍。進一步製備的雙層IOPC-OPC複合結構,使熒光強度增至242倍,優於普通銀鏡的210倍增強效果,展現出優異的光子-等離激元雜化結構潛力。
https://doi.org/10.1038/s41565-025-01946-9

本研究提出了一種基於弱空間限製的全無機鈣鈦礦大晶粒的策略,用於提高鈣鈦礦發光二極管(PeLEDs)的性能。通過使用亞磷酸和氯化銨作為犧牲添加劑,誘導溴化銫鉛的成核和結晶,形成單晶晶粒,從而減少陷阱密度並提高光緻發光量子產率。得益於高載流子遷移率和抑製的俄歇複合,所製備的PeLEDs實現了22.0%的外部量子效率,在接近1000 mA cm⁻²的高電流密度下仍保持20%以上,亮度超過1167000 cd m⁻²。此外,由於離子遷移的抑製和熱穩定性的提升,弱空間限製的PeLED在室溫下初始亮度為100 cd m⁻²時的估算半壽命延長至185600小時。這項工作為設計高效、明亮且穩定的PeLEDs提供了新的思路,有望推動其在實際應用中的發展。
https://doi.org/10.1038/s41586-025-09137-1
通過X射線激發光緻發光證實β - Ga₂O₃納米膜中的光學各向異性和極化效應
本研究通過實驗和理論計算相結合的方式,深入研究了β-Ga₂O₃納米膜的光學各向異性和偏振效應。研究發現,該材料展現出強烈的紫外發射帶(3.4 eV),且該發射帶沿c軸方向偏振最強;此外,還觀測到藍光(2.9 eV)和深紫外(3.8 eV)發射帶。通過X射線吸收近邊結構(XANES)測量,發現Ga K邊吸收峰在10.377 eV(對應GaI的四面體配位)和10.380 eV(對應GaII的八面體配位)處表現出明顯的偏振依賴性。結合密度泛函理論(DFT)計算,推測深紫外發射帶可能與Ga空位有關。這些發現為β-Ga₂O₃在偏振敏感器件中的應用提供了重要依據。
https://doi.org/10.1002/adpr.202500043
水溶液中鈾酰碳酸鹽及其水合物的激發態與發光特性:一項理論研究
本研究利用 CCSD(T) 和 CASPT2 方法,對水中鈾酰碳酸鹽及其水合複合物 [(H2O)xUO2(CO3)n]2−2n (x = 0−3, n = 1−3) 的低能激發態和發光性質進行理論研究。結果顯示,配體場在標量相對論水平下對基態和最低激發態 (3Δg) 影響相當,而自旋軌道耦合在近飽和配位環境中對發光光譜影響很小。例如,[UO2(CO3)3]4− 的基態鈾氧鍵長 (Re,g) 為 1.7972 Å,激發態鍵長 (Re,e) 為 1.8684 Å,鍵長伸長量 (ΔRe) 為 7.12 pm。基於此,研究建立了 Re,g 與 ΔRe 及 Re,g 與激發能差 (ΔΔE) 的關鍵關聯,並在其他鈾酰體系中驗證了這些關聯。進一步提出一種預測方法,通過簡單鈾酰化合物的計算結果和複雜體系的 Re,g 與最低垂直激發能,可估算複雜體系的發光光譜參數,誤差控製在 6.3% 以內,顯著降低了計算成本。
https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.5c01463
具有刺激響應發光調節行為的雙中心發光 Pacs-MOF⊃染料複合材料,用於信息加密
本文開發了基於孔隙空間分割策略的新型雙中心發光材料 Mg-TPA-bdc⊇AF,由 Mg-TPA-bdc 金屬−有機框架(MOF)和吖啶黃(AF)染料組成。Mg-TPA-bdc在365 nm激發下展現明亮藍色發光(λem=438 nm,量子產率33.43%)。封裝AF後形成的複合材料Mg-TPA-bdc⊇AF,在365 nm激發下展現藍色發光(λem=438 nm),在460 nm激發下展現綠色發光(λem=509 nm),量子產率提升至49.43%。此外,該材料在外界壓力或溫度變化時展現可逆刺激響應發光調諧行為:真空條件下,Mg-TPA-bdc的發射峰從438 nm(藍色)紅移至470 nm(青色),在潮濕空氣中可恢複;溫度從298 K降至80 K時,Mg-TPA-bdc的發射中心從470 nm逐漸藍移至438 nm,同時發光強度顯著下降。基於其獨特光學特性,研究者構建了新型二進製編碼微陣列數據存儲矩陣,實現四級加密功能,可應用於信息加密和光學防偽領域。
https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.5c01796