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最新成果！科学家通过表面修饰为稀土纳米晶穿上“能量转换外衣”

2025-11-21 14:06:35 来源：观察者

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简介：记者最新获悉，清华大学深圳国际研究生院韩三阳副教授课题组联合黑龙江大学、新加坡国立大学科研团队，在国际顶级期刊《自然》发表题为"捕获电生激子实现可调谐稀土纳米晶电致发光"的创新研究成果。这项突破性工作为稀土光电材料的产业化应用解决了关键技术瓶颈。

记者最新获悉，清华大学深圳国际研究生院韩三阳副教授课题组联合黑龙江大学、新加坡国立大学科研团队，在国际顶级期刊《自然》发表题为"捕获电生激子实现可调谐稀土纳米晶电致发光"的创新研究成果。这项突破性工作为稀土光电材料的产业化应用解决了关键技术瓶颈。

据了解，稀土纳米晶（镧系掺杂纳米晶）因发光颜色可调、谱线窄、稳定性高等优势，被视为电致发光领域“潜力股”。但该材料的绝缘特性导致电流无法直接注入，使其长期难以应用于LED、OLED等现代直流电致发光器件，陷入“穿着棉袄跑步”的技术困境。

共同通讯作者韩三阳（右）与其学生、共同一作张鹏清华大学

针对这一核心瓶颈，联合团队创新性提出有机—无机杂化策略，通过表面修饰为稀土纳米晶穿上“能量转换外衣”。该有机分子界面可精确调控能级结构，将激子能量高效传递给稀土离子发光体，成功解决了电致发光中激子产生、输运和注入的关键难题，实现高色纯度、光谱可调的高效电致发光。

这项重大突破是研究团队历时14年不懈探索的结晶。早在2020年，韩三阳团队就在国际顶级期刊《自然》上发表了关于稀土材料光致发光特性的开创性研究。本次研究实现了从光驱动到电驱动的完整技术链条。尤为突出的是，该技术不需要对器件结构进行重大改造，只需精细调控稀土离子就能实现多色发光，在分辨率显示、近红外探测等领域展现出突出优势。未来该技术可望应用于健康监测、无创检测、农作物补光等多个领域，具有广阔的市场前景。