寬帶近紅外（NIR）熒光粉轉(zhuǎn)換型發(fā)光二極管（pc-LED）作為一種前沿的近紅外光源技術(shù)，因其出眾的長(zhǎng)壽命、低成本及高效能優(yōu)勢(shì)，在食品成分分析、生物制藥、癌癥早期診斷、健康管理、NIR光譜技術(shù)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。作為NIR pc-LED的核心組件，NIR熒光粉直接決定了這類光源的光學(xué)性能，因此開(kāi)發(fā)新型高效的NIR熒光粉對(duì)于推進(jìn)NIR光譜技術(shù)的普及具有重要意義。近年來(lái)，Cr³⁺激活的近紅外（NIR）熒光材料因其優(yōu)異的發(fā)光性能而備受關(guān)注。但該材料普遍存在熱穩(wěn)定性差的問(wèn)題，在很大程度上限制了材料的進(jìn)一步應(yīng)用。

近期，廣東省科學(xué)院資源利用與稀土開(kāi)發(fā)研究所設(shè)計(jì)制備了一系列發(fā)光熱穩(wěn)定性可調(diào)的Lu_2+xCa_1?xGa_4+xSn_1?xO₁₂:Cr³⁺（x = 0?1.0）固溶體材料。通過(guò)改變晶體場(chǎng)強(qiáng)度和4T2/2E能級(jí)之間能量差，可對(duì)材料電子熱布居及最低激發(fā)態(tài)電子之間的遷移過(guò)程進(jìn)行調(diào)控，繼而改善其熱穩(wěn)定性能，材料呈現(xiàn)反常熱猝滅行為并且在425 K（150℃）時(shí)的發(fā)光強(qiáng)度可達(dá)室溫時(shí)的142%。這項(xiàng)工作為開(kāi)發(fā)高熱定性寬帶近紅外發(fā)光材料提供了一條新思路。

相關(guān)研究成果發(fā)表在Inorganic chemistry期刊，廣東省科學(xué)院資源利用與稀土開(kāi)發(fā)研究所周建邦副研究員為第一作者及通訊作者。該研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、江西省重大科技專項(xiàng)、中山市重大科技專項(xiàng)等項(xiàng)目的資助。

Lu_2+xCa_1?xGa_4+xSn_1?xO₁₂:Cr³⁺的位形坐標(biāo)圖和熱穩(wěn)定性能

論文信息：Jianbang Zhou, Tong Ye, Qijian Zhu, Jiansheng Huo, Qiuhong Zhang. Achieving Ultrahigh Thermal Stability in Cr3+-Activated Garnet Phosphors Through Electron Migration Between Thermally Coupled Levels. Inorganic Chemistry, 2024, 63(31), 14665-14672.https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.inorgchem.4c02239

供稿：省科學(xué)院資源稀土所

撰稿：周建邦

審稿：黃丹??唐仁衡??曹洪楊

校稿：徐超??肖捷??章震