西安交大科研团队在多光学形态长寿命磷光光子晶体领域取得重要进展
日期：
2024-09-09
浏览次数:
90
将光致发光（PL）尤其是长寿命室温磷光（RTP）现象集成到周期性亚微米结构中以构建多光学形态光子晶体（PC）是目前光学功能材料及相关器件重要发展趋势，但这种集成极具挑战性。这一方面是由于RTP的实现需要刚性基质以稳定三重态激子并抑制非辐射跃迁，但这些基质往往不具备周期性结构，不能对光产生选择性反射。另一方面，由于光子晶体材料和RTP材料制备方法差异很大且与光相互作用的物理机制没有关联性，使得发光单元与光子晶体阵列之间的兼容性和可组合性显著降低。针对这一问题，西安交通大学物理学院研究人员提出了一种新颖的通用性策略来制备具有三重光学形态的光子晶体（三态PCs）。通过高温煅烧内部封装有荧光碳点（CDs）的SiO2纳米颗粒，形成具有规则形貌的单分散磷光SiO2纳米球（RTP-CDs@SiO2）并自组装成三态PCs。该PCs的三种光学模式在不同光源环境刺激下可以无缝切换，即在日光下具有虹彩结构色、紫外光照射时发出明亮的PL以及关闭紫外光后产生时间依赖的RTP。研究表明，高温煅烧产生磷光的内在物理机制是由于强C-Si共价键网络的形成进而稳定了激发三重态。进一步发现，磷光不依赖于所包裹CDs的表面缺陷类型或杂原子掺杂，因此证明所提出的制备方法具有通用性。此外，研究人员在该材料的基础上进一步实现了热响应三态光子凝胶。通过简单调整凝胶的环境温度（8oC-43oC），可以巧妙地将物理发光（结构颜色和透光率）与化学发光（PL和RTP）相联立，并且这些光信号在不同光传播模式下表现出互补偿特性。最后，研究人员展示了三态光子凝胶在可回收智能窗和多维信息加密等领域的应用场景，表明该材料在未来新型光学器件设计方面的广阔的应用前景。这一工作为物理色（结构色）和化学色（PL和RTP）的有机整合和系统集成开辟了新的途径，其丰富的光学性质有助于相关材料及光学器件的设计、研究向更高水平发展。该成果近日发表在《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）上，西安交通大学物理学院为唯一通讯单位，文章第一作者是西安交通大学物理学院博士生王昌兴，西安交通大学物理学院卢学刚教授、杨森教授为论文通讯作者。该项研究得到了国家重点研发计划项目，国家自然科学基金和陕西省自然科学基金的支持。论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202408632
Hot News
/
相关推荐
2024
-
11
-
25
点击次数:
0
来源：广西大学物理科学与工程技术学院Mn2+掺杂CsPbCl3钙钛矿纳米晶（NCs）因其大斯托克斯位移和明亮的橙红光发射，在光电器件领域展现出巨大潜力。然而，低光致发光量子产率（PL QY）和稳定性问题一直制约其应用。近期，我院纳米光子学团队研究通过稀土元素、碱土金属离子共掺杂以及后处理技术，成功提升了Mn2+掺杂CsPbCl3纳米晶的发光性能，为其在高效光电器件中的应用奠定了新基础。通过引入稀土...
2024
-
11
-
25
点击次数:
0
来源：西安交通大学卤化铅钙钛矿量子点（QDs），这一新型半导体材料界的璀璨明星，凭借其卓越的光致发光量子产率（PLQY）、优异的色纯度、宽广的色域调节能力以及出色的溶液加工性，正在薄膜光电器件领域大放异彩。在钙钛矿QDs的研究与应用中，表面配体对于QDs的PLQY、稳定性和载流子传输性能起着至关重要的作用。因此，在开发高性能钙钛矿QDs和制备高效的量子点发光二极管（QLEDs）的过程中，合理地选择...
2024
-
11
-
22
点击次数:
105
2024年11月21日下午，市稀土协会秘书长吴建思、副秘书长崔中倪，会员单位上海科炎光电技术有限公司总经理郑岩等一行，拜访了上海工艺美术行业协会会长耿鸿民，秘书长朱建中。本次交流一是看望协会老领导，耿鸿民名誉会长，二是通过交流寻找稀土材料和工艺美术的结合点，促进两个行业的跨界融合发展。在交流过程中，大家就稀土发光、激光等在工艺美术领域的应用进行了深入探讨，对未来的艺术家应该也是材料学专家表示一致赞...
2024
-
11
-
22
点击次数:
110
2024年11月21日下午，市稀土协会秘书长吴建思、副秘书长崔中倪，会员单位上海科炎光电技术有限公司总经理郑岩等一行，拜访了上海工艺美术行业协会会长耿鸿民，秘书长朱建中。本次交流一是看望协会老领导，耿鸿民名誉会长，二是通过交流寻找稀土材料和工艺美术的结合点，促进两个行业的跨界融合发展。在交流过程中，大家就稀土发光、激光等在工艺美术领域的应用进行了深入探讨，对未来的艺术家应该也是材料学专家表示一致赞...