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，由该校深圳国际研究生院副教授韩三阳团队牵头，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构建“能量转换外衣”，成功实现电流高效注入与能量传递，相关成果已发表于国际顶级学术期刊《自然》(Nature)。
清华大学深圳国际研究生院副教授韩三阳(左)与其学生张鹏正在进行实验。(清华大学供图)
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理想候选。然而，其天然绝缘特性导致电流难以注入，成为制约稀土材料在光电领域应用的关键难题。研究团队创新性地采用有机-无机杂化策略，通过表面配体工程精确调控能级结构，为稀土纳米晶穿上“能量转换外衣”，使激子能量高效转移至镧系离子发光中心，成功攻克电致发光中激子产生、输运和注入的核心技术瓶颈。
实验数据显示，该技术可在多种波段实现高色纯度电致发光，尤其在宽色域显示、近红外成像等领域表现突出。韩三阳副教授介绍：“通过简单调控稀土离子组分，即可实现多色发光，无需改变器件整体结构。”这一特性使其在柔性显示、无创健康监测、农作物精准补光等场景中具有广阔应用前景。例如，在医疗领域，近红外发光技术可用于无创血糖检测；在农业领域，特定波段光照可提升作物光合效率。
该成果以“捕获电生激子实现可调谐的稀土纳米晶电致发光”为题发表于《自然》期刊，标志着我国在稀土光电材料领域达到国际领先水平。业内专家指出，此项突破不仅解决了稀土材料电流驱动的世界性难题，更为下一代低能耗、高分辨率显示技术提供了核心材料支撑，有望带动万亿级光电产业升级。
据悉，研究团队正与多家企业合作推进技术转化，预计未来3-5年内实现柔性显示屏、便携式近红外检测仪等产品的规模化应用。(完)
猜你喜欢
