將光(guang)(guang)(guang)(guang)致發光(guang)(guang)(guang)(guang)(PL)尤其是長(chang)壽命室溫磷光(guang)(guang)(guang)(guang)(RTP)現(xian)象集成(cheng)到周(zhou)期(qi)性(xing)亞微米結構中以構建多光(guang)(guang)(guang)(guang)學形態(tai)光(guang)(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)晶(jing)(jing)體(PC)是目前光(guang)(guang)(guang)(guang)學功(gong)能(neng)材(cai)料(liao)及(ji)相關(guan)器件(jian)重要發展(zhan)趨(qu)勢,但這種集成(cheng)極具挑戰性(xing)。這一(yi)方(fang)(fang)(fang)面是由于RTP的實現(xian)需要剛性(xing)基質以穩定三重態(tai)激子(zi)(zi)并抑制非輻射(she)躍遷,但這些基質往往不(bu)具備周(zhou)期(qi)性(xing)結構,不(bu)能(neng)對光(guang)(guang)(guang)(guang)產生選擇性(xing)反射(she)。另一(yi)方(fang)(fang)(fang)面,由于光(guang)(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)晶(jing)(jing)體材(cai)料(liao)和RTP材(cai)料(liao)制備方(fang)(fang)(fang)法差異很(hen)大且與(yu)光(guang)(guang)(guang)(guang)相互作用的物理機制沒(mei)有關(guan)聯性(xing),使得(de)發光(guang)(guang)(guang)(guang)單元與(yu)光(guang)(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)晶(jing)(jing)體陣列之間(jian)的兼容(rong)性(xing)和可組(zu)合性(xing)顯著降低(di)。
針對這(zhe)(zhe)一(yi)問題,西安(an)交通(tong)大學(xue)物理學(xue)院研究(jiu)(jiu)人員(yuan)提出了一(yi)種新穎的(de)(de)(de)(de)通(tong)用(yong)性(xing)策(ce)略來(lai)制備具(ju)有(you)(you)(you)三(san)重光(guang)(guang)(guang)(guang)學(xue)形(xing)態的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)子晶(jing)體(三(san)態PCs)。通(tong)過高(gao)溫(wen)煅燒內部封裝有(you)(you)(you)熒光(guang)(guang)(guang)(guang)碳點(CDs)的(de)(de)(de)(de)SiO2納(na)米顆粒,形(xing)成(cheng)具(ju)有(you)(you)(you)規則形(xing)貌的(de)(de)(de)(de)單分散磷光(guang)(guang)(guang)(guang)SiO2納(na)米球(RTP-CDs@SiO2)并(bing)自組裝成(cheng)三(san)態PCs。該PCs的(de)(de)(de)(de)三(san)種光(guang)(guang)(guang)(guang)學(xue)模式在(zai)不(bu)同光(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)環境刺激下可以(yi)無縫切(qie)換,即在(zai)日(ri)光(guang)(guang)(guang)(guang)下具(ju)有(you)(you)(you)虹彩結(jie)(jie)構色(se)、紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)(guang)(guang)照射時(shi)發出明亮的(de)(de)(de)(de)PL以(yi)及關閉紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)(guang)(guang)后產生(sheng)時(shi)間依(yi)賴(lai)的(de)(de)(de)(de)RTP。研究(jiu)(jiu)表明,高(gao)溫(wen)煅燒產生(sheng)磷光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)內在(zai)物理機制是由于強C-Si共(gong)價鍵網絡的(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)進而(er)穩(wen)定了激發三(san)重態。進一(yi)步(bu)發現,磷光(guang)(guang)(guang)(guang)不(bu)依(yi)賴(lai)于所包裹CDs的(de)(de)(de)(de)表面缺陷(xian)類型或雜原子摻雜,因此證明所提出的(de)(de)(de)(de)制備方法(fa)具(ju)有(you)(you)(you)通(tong)用(yong)性(xing)。此外(wai),研究(jiu)(jiu)人員(yuan)在(zai)該材料的(de)(de)(de)(de)基礎上進一(yi)步(bu)實現了熱響(xiang)應(ying)三(san)態光(guang)(guang)(guang)(guang)子凝(ning)膠。通(tong)過簡單調(diao)整(zheng)凝(ning)膠的(de)(de)(de)(de)環境溫(wen)度(8oC-43oC),可以(yi)巧妙(miao)地將物理發光(guang)(guang)(guang)(guang)(結(jie)(jie)構顏(yan)色(se)和(he)透光(guang)(guang)(guang)(guang)率(lv))與(yu)化學(xue)發光(guang)(guang)(guang)(guang)(PL和(he)RTP)相(xiang)聯立(li),并(bing)且這(zhe)(zhe)些光(guang)(guang)(guang)(guang)信號在(zai)不(bu)同光(guang)(guang)(guang)(guang)傳播模式下表現出互補償特(te)性(xing)。最后,研究(jiu)(jiu)人員(yuan)展示(shi)了三(san)態光(guang)(guang)(guang)(guang)子凝(ning)膠在(zai)可回收智能窗和(he)多維信息加密等領域的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)場景(jing),表明該材料在(zai)未來(lai)新型光(guang)(guang)(guang)(guang)學(xue)器件設計方面的(de)(de)(de)(de)廣闊的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)前景(jing)。這(zhe)(zhe)一(yi)工作為物理色(se)(結(jie)(jie)構色(se))和(he)化學(xue)色(se)(PL和(he)RTP)的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)機整(zheng)合和(he)系(xi)統(tong)集(ji)成(cheng)開辟了新的(de)(de)(de)(de)途(tu)徑,其豐富的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)學(xue)性(xing)質有(you)(you)(you)助于相(xiang)關材料及光(guang)(guang)(guang)(guang)學(xue)器件的(de)(de)(de)(de)設計、研究(jiu)(jiu)向更高(gao)水平發展。

單分散磷光(guang)SiO2納米球、三態光(guang)子(zi)晶體和三態光(guang)子(zi)凝膠的制備過程

三態光(guang)子凝膠的熱響應光(guang)學特(te)性
該成果近日發(fa)表在《先進功能材料(liao)》(Advanced Functional Materials)上,西安交通(tong)(tong)大學物理學院(yuan)為唯(wei)一(yi)通(tong)(tong)訊單位,文(wen)章第(di)一(yi)作者是西安交通(tong)(tong)大學物理學院(yuan)博士生王昌興(xing),西安交通(tong)(tong)大學物理學院(yuan)盧學剛教授、楊森教授為論(lun)文(wen)通(tong)(tong)訊作者。該項(xiang)研(yan)究得(de)到了國(guo)家重點研(yan)發(fa)計(ji)劃項(xiang)目(mu),國(guo)家自(zi)然科學基金和陜西省(sheng)自(zi)然科學基金的(de)支持(chi)。
論文(wen)鏈接://doi.org/10.1002/adfm.202408632
① 凡本(ben)(ben)站(zhan)注明“稿(gao)(gao)件來源(yuan)(yuan):中(zhong)國教育在(zai)線(xian)”的(de)所(suo)有(you)文字、圖片和音(yin)視頻稿(gao)(gao)件,版權(quan)均屬(shu)本(ben)(ben)網(wang)(wang)所(suo)有(you),任(ren)何(he)媒體(ti)、網(wang)(wang)站(zhan)或個人(ren)未經本(ben)(ben)網(wang)(wang)協(xie)議(yi)授權(quan)不得轉(zhuan)載(zai)、鏈接、轉(zhuan)貼或以其他方(fang)式復制發表。已經本(ben)(ben)站(zhan)協(xie)議(yi)授權(quan)的(de)媒體(ti)、網(wang)(wang)站(zhan),在(zai)下載(zai)使用時(shi)必(bi)須(xu)注明“稿(gao)(gao)件來源(yuan)(yuan):中(zhong)國教育在(zai)線(xian)”,違者本(ben)(ben)站(zhan)將依法追究(jiu)責任(ren)。
② 本(ben)站注明稿(gao)件來(lai)源為(wei)(wei)其(qi)(qi)他媒體的(de)文/圖等稿(gao)件均(jun)為(wei)(wei)轉載(zai)(zai)稿(gao),本(ben)站轉載(zai)(zai)出于非商業性的(de)教育和(he)科研之目(mu)的(de),并(bing)不意(yi)味(wei)著贊同其(qi)(qi)觀點或證(zheng)實其(qi)(qi)內容的(de)真實性。如轉載(zai)(zai)稿(gao)涉及版權等問題,請作(zuo)者在兩(liang)周內速來(lai)電或來(lai)函聯(lian)系。




中國教育在線
