韩克利教授团队揭示近红外发光双钙钛矿纳米晶超快动力学机理-k8体育

近日，山东大学前沿交叉科学青岛研究院韩克利教授团队与山西师范大学苗向阳教授团队合作，在揭示钠铒基双钙钛矿纳米晶的近红外荧光及其超快动力学机理方面取得新进展。相关研究成果以“all-inorganic rare-earth-based double perovskite nanocrystals with near-infrared emission”为题，发表在《激光与光子学评论》（laser&photonicsreviews）上。山西师范大学吴瑞祥副教授和山东大学韩沛耿博士后为该论文的共同第一作者，韩克利教授和苗向阳教授为该论文的共同通讯作者。

非铅钙钛矿纳米晶的无（低）毒性、高稳定性且优良的光电特性，使其在发光二极管、光电探测器、太阳能电池等领域引起了广泛关注。目前，研究人员大多聚焦于具有可见光发射的非铅钙钛矿纳米晶性能的研究，对于发光效率很低的近红外区域的发光体系研究较少（尤其在通讯波长~1.5 μm）。因此，开发出具有高效近红外荧光的非铅钙钛矿纳米晶并探究其发光动力学机理具有重要意义。迄今为止，稀土基双钙钛矿纳米晶并未被报道。

本工作中，合作团队通过变温热注射法，首次合成了一系列结晶度高、形貌均匀的双钙钛矿纳米晶cs₂naer_1-xb_xcl₆(b: in, sb, bi; x = 0, 0.13, 0.5)，其均可发射出近红外荧光（最强发光位置为1543 nm），对应三价铒离子的laporte禁阻跃迁⁴i_13/2→⁴i_15/2。尤其是对于混合sb/er体系，随着sb含量的增加，近红外荧光明显增强。相比于cs₂naercl₆纳米晶，cs₂naer_0.5sb_0.5cl₆纳米晶的近红外荧光强度提高了23倍。结合稳态、瞬态光谱技术和理论计算，发现增强的激子吸收、变长的荧光寿命、适当的声子辅助过程及长寿命的暗俘获态有利于钙钛矿纳米晶材料的近红外发光。该工作为合理设计高效、稳定的稀土基双钙钛矿纳米晶提供了一种可行的新思路，有望用于近红外发光二极管、光通讯及量子存储等领域。上述工作得到了国家重点研发计划，国家自然科学基金，中科院科学仪器发展计划等项目的资助。

原文链接https://doi.org/10.1002/lpor.202100218