近日,中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員吳凱豐與副研究員程鵬飛團(tuán)隊(duì)在金屬鹵化物余輝發(fā)光動(dòng)力學(xué)研究方面取得新進(jìn)展,揭示了摻雜對(duì)于金屬鹵化物本征缺陷性質(zhì)的調(diào)控作用,在全無(wú)機(jī)金屬鹵化物中實(shí)現(xiàn)了藍(lán)色長(zhǎng)余輝發(fā)光。相關(guān)成果發(fā)表于《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》。
余輝材料在激發(fā)停止后仍能持續(xù)發(fā)光,在防偽、信息存儲(chǔ)和生物成像等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。近年來(lái),具有余輝發(fā)射性質(zhì)的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化金屬鹵化物由于低成本、可溶液加工性和可調(diào)的光學(xué)性質(zhì)引發(fā)廣泛關(guān)注。
然而,其余輝主要來(lái)源于有機(jī)組分的三重態(tài)激子,面臨持續(xù)時(shí)間短以及對(duì)空氣、溫度敏感等問(wèn)題。相比之下,全無(wú)機(jī)金屬鹵化物能實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的余輝持續(xù)時(shí)間且具有更高的穩(wěn)定性,但其余輝顏色主要由摻雜劑決定,目前尚未達(dá)到藍(lán)色波段。
圖片來(lái)源:拍信網(wǎng)正版圖庫(kù)
研究團(tuán)隊(duì)將Cu(Ⅰ)摻入到全無(wú)機(jī)的Rb2AgBr3單晶中,通過(guò)調(diào)控其固有缺陷性質(zhì)實(shí)現(xiàn)了超長(zhǎng)藍(lán)色余輝發(fā)光。研究表明,引入的亞銅離子促進(jìn)了溴空位的形成,這些溴空位起到捕獲并長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存電荷的作用,因此在激發(fā)停止后仍能明亮、持久地發(fā)光。
此外,這種摻雜策略導(dǎo)致晶體中形成了3個(gè)發(fā)光中心,不同發(fā)光中心間的級(jí)聯(lián)能量轉(zhuǎn)移產(chǎn)生了量子產(chǎn)率約為91.3%的白光發(fā)射,并將熒光光譜拓展至近紅外區(qū)域。藍(lán)色長(zhǎng)余輝與明亮寬帶熒光的組合使該材料在固態(tài)照明、夜視和智能防偽等領(lǐng)域展現(xiàn)出重要的應(yīng)用潛力。
該研究實(shí)現(xiàn)了對(duì)金屬鹵化物熒光和余輝性質(zhì)的協(xié)同調(diào)控,為設(shè)計(jì)多功能金屬鹵化物材料提供了新思路。(來(lái)源:中國(guó)科學(xué)報(bào))
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