稀土離子上轉換發光納米材料取得進展

近日，中國科學院長春光學精密機械與物理研究所研究員孔祥貴、劉曉敏課題組在稀土上轉換納米材料光子動力學精准調控上取得突破性進展。

稀土離子上轉換發光納米材料在生物醫學、資訊和能源等領域有著巨大的應用前景。然而，由稀離子光子動力學複雜過程決定的光子能量上轉換效率過低挑戰問題的限制，其應用基礎研究進展極其緩慢，自稀土上轉換發光概念提出以來未能獲得實質性突破。因此，深入地揭示和生動地描繪上轉換光子動力學的清晰圖像，是突破光子能量上轉換效率瓶頸問題限制的最為關鍵科學問題之一。

孔祥貴與劉曉敏課題組創新地將可控“離子納米分區摻雜”技術和稀土離子延遲激發調控方法與Monte Carlo計算模擬方法相結合，在國際上首次清晰闡述了光子能量在多納米層區域內的吸收、遷移、傳遞及複合的動力學過程，生動描繪了光子能量單次瞬態遷移迅速和“遊走”隨機等動力學圖像，實現了光子動力學過程的精准調控，為解決光子上轉換效率低的挑戰性難題明確了方向。

相關研究成果以封面論文的形式發表在《德國應用化學》上，博士佐婧、助理研究員塗浪平為共同第一作者。該研究得到了國家自然科學基金委，吉林省領軍人才及創新團隊專案、優秀青年項目等的資助以及荷蘭阿姆斯特丹大學范特霍夫分子研究所教授張宏、Evert Jan Meijer在類比計算方面的支持。

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