近日,我院发光与显示课题组在双钙钛矿材料中稀土发光抗热猝灭性能提升方面取得重要进展,相关工作“Enhancing the Anti-Thermal Quenching Photoluminescenceof Yb3+in Double Perovskites via Thermally-Accelerated Energy Transfer”以河北大学为第一单位发表在《Advanced Functional Materials》。张国栋博士为论文第一兼通讯作者,中科院长春应化所林君研究员、河北大学李盼来教授、哈尔滨工程大学程子泳教授为论文共同通讯作者。
稀土离子掺杂的金属卤化物钙钛矿因其优异的光致发光量子效率,在前沿光电子领域具有广阔的应用前景。然而,其较弱的近红外(NIR)发射性能及较差的热猝灭特性,严重限制了该类材料的进一步应用。团队提出了一种通过能量转移提升稀土近红外光致发光抗热猝灭性能的策略。实验证实,掺杂Sb3+不仅有助于材料的光吸收与能量转移,还能通过Sb3+构建有效的热加速能量转移通道,进而提升Yb3+近红外发射的抗热猝灭性能。随着温度升高,能量转移效率从100K时的5.6%逐步提升,在250 K时达到最高值89%,这一结果进一步证实了热加速能量转移过程的存在。这种独特的温度响应特性,使得材料可基于可见光与近红外光发射实现双模光学测温,在300 K时其相对灵敏度达到7.4% K-1。此外,所制备的样品在非接触式光学温度计及无损检测领域展现出良好的应用潜力。这项工作为开发具有高抗热猝灭性能的稀土掺杂近红外发光材料开辟了新方向,同时通过独特的热加速能量转移过程阐明了该类材料性能提升的内在机制。

以上工作得到了国家自然科学基金,河北省自然科学基金和河北大学高层次人才引进计划的资助与支持。
论文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202520653