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我校重要研究成果首登《自然?光子學》

——Nature Photonics: 稀土亞晶格表面重構顯著增強上轉換發光

稀土摻雜上轉換納米顆粒是一類重要的全波譜納米發光材料，具有穩定性強、抗光漂白、生物相容性好等優點，在信息加密、顯示傳感和生物成像等方面均展示出突出的優勢。然而，在之前的研究中納米顆粒的發光強度顯著受制于顆粒尺寸，從而限制了這類材料在超分辨顯示技術和細胞核內成像等領域的應用。因此迫切需要開發一種小尺寸（直徑≤5 nm）和高發光強度兼備的稀土摻雜上轉換納米發光系統。這類系統的研究對理解納米尺度下的表面電子結構特性具有極為重要的理論意義。

圖1配體分子重構稀土納米顆粒表面電子態，增強上轉換發光。

近期，我校許輝教授和新加坡國立大學劉小鋼教授所帶領的研究團隊，在Nature Photonics上發表題為“Anomalous upconversion amplification induced by surface reconstruction in lanthanide sublattices” 的研究論文。該工作證明了配體配位場效應對稀土上轉換納米顆粒表面電子態的重構作用，揭示了納米顆粒表面猝滅的普適性機理，提出了基于場效應作用的表面離子活化和納米顆粒能級整體優化的有效策略，實現了超過3000倍的發光增強。這一工作顛覆了對納米體系中配體作用的理解，形成了從短程位阻效應到長程場效應的系統認識，為有機無機復合型納米光電材料的構建和優化提供了重要的理論依據。

這是我省高校作為第一完成單位的成果首次登上《自然?光子學》，是我校科學研究所取得的又一次歷史性重大突破，為80周年校慶獻上了一份厚禮。

原文連接：

（功能無機材料化學教育部重點實驗室、化學化工與材料學院供稿）