中新社北京11月20日电 (记者 曾玥)记者20日从清华大学获悉，该校深圳国际研究生院副教授韩三阳团队联合黑龙江大学教授许辉、韩春苗团队及新加坡国立大学教授刘小钢团队，在稀土纳米晶电致发光领域取得重大突破。研究团队通过为稀土纳米晶设计并穿上“能量转换外衣”，成功解决了电致发光器件中激子产生、输运和注入的核心难题，相关成果以“捕获电生激子实现可调谐的稀土纳米晶电致发光”为题，在线发表于国际顶级学术期刊《自然》(Nature)。
稀土材料突破“绝缘瓶颈”，电致发光效率显著提升
稀土纳米晶因其发光颜色可调、谱线窄、稳定性高等特性，被视为下一代电致发光材料的“潜力股”。然而，其绝缘特性导致电流难以注入和传输，成为制约稀土材料在光电领域应用的关键瓶颈。韩三阳团队通过表面修饰技术，采用有机—无机杂化策略精确调控能级结构，借助配体工程将激子能量高效分配给镧系离子发光体，成功实现了高色纯度、光谱可调的高效电致发光。
创新技术解锁多场景应用，推动柔性显示与健康监测革新
“这项成果不仅让稀土材料‘通上了电’，更打开了其在现代光电技术中应用的大门。”韩三阳介绍，实验结果显示，该技术可在多种波段实现电致发光，尤其在高分辨率显示、宽色域显示及近红外技术中表现突出。仅需调控稀土离子组分，即可实现多色发光，无需大幅改动器件结构，大幅降低了技术落地成本。
据悉，该成果将推动稀土发光材料在柔性显示、近红外器件等领域的规模化应用。未来，该技术还有望拓展至人体健康监测、无创检测及农作物补光等新兴场景，为光电技术与生命科学交叉领域提供全新解决方案。
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