近日,我校光学与电子科技学院徐时清团队在国际顶级期刊Cell姊妹刊Chem期刊上发表了一篇题为“Boosting narrow-band near-infrared-emitting efficiency of thulium by lattice modulation for reflective absorption bioimaging”的研究成果。光电学院研究生王凯娜为论文第一作者,傅继澎老师为通讯作者,中国计量大学为第一通讯单位。该研究成功解决了稀土近红外发光材料长期以来面临的光子吸收截面低、发光效率受限的问题,为近红外光学检测和成像领域带来了革命性的突破,中国科学网、各媒体公众号以《科学家通过晶格调制提高铥在反射吸收生物成像中的窄带近红外发射效率》为题对这项工作进行报道。
当前近红外发光材料与器件波长覆盖范围宽,甚至包含可见红光区域,然而稀土近红外发光一直受限与较低的光子吸收截面,为应对这一难题,该成果报道了一种高效稀土近红外窄带发光材料,通过基质中引入敏化缺陷中心,显著提高了稀土中心离子的发光效率,从而实现了窄带近红外发光的显著提升。研究团队进一步开发出了基于该材料的近红外窄带pc-LED光源,并在反射式生物检测成像中成功应用,展示了其卓越的性能和广泛的应用前景。此外,团队在局域原子无序方面的工作为光电转换性能和结构复杂性之间的构效关系提供了有价值的见解。这项研究不仅丰富了稀土发光材料的设计思路,也为近红外光学检测和成像技术的发展开辟了新的路径。
相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.chempr.2024.09.024