تتمتع المواد الحمراء بقيمة تطبيقية هامة في الإضاءة الصحية عبر الطيف الكامل ونمو النباتات والرعاية الصحية. ومع ذلك، لا تزال تطوير المواد الحمراء ذات النطاق العريض مستقرة التحلل يعد تحديا هاما لتطوير المواد الضوئية. نظرًا لإعداد الكتلة الذرية الخارجية 6s2 للأيون Bi³, يمكن التحكم في درجة فصل الطاقة حول البلورة المحلية المحيطة، وذلك لتحقيق التحكم في الإضاءة في مناطق الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء القريبة. نجحنا في هذه الورقة في تدرج أيون Bi³ في هيكل LaSr2SbO6 للبيروفسكيت المزدوج ، وتحقيق الإشعاع الأحمر العريض. لديها نطاق امتصاص واسع بين 300-450 نانومتر ، ويمكنها مطابقة شريحة InGaN القريبة من الأشعة فوق البنفسجية التجارية بشكل جيد. عند التحفيز عند 370 نانومتر ، يقع طول موجة الإشعاع في LaSr2SbO6: Bi³ عند 600 نانومتر ، مع عرض نصف القمة الإشعاعي يبلغ 108 نانومتر. يثبت البنية الدقيقة والحساب النظري أن أفضل موقع حيل Bi³ هو أيون La³. يمكن أن يحسن إضافة مساعد الذوبان H3BO3 واستراتيجية الاستبدال الإضافية للأيونات / المكونات ذات التركيب الكيميائي المختلف تحسين كفاءة الإشعاع ، وتحقيق التحكم في مواقع الإشعاع وزيادة الاستقرار الحراري للإشعاع ، وبعد الأمثل ، يمكن تحقيق كفاءة إشعاعية مثلى بنسبة 46٪ ، ويمكن بلوغ تحول أحمر بنسبة 43 نانومتر. تظهر المواد الاستقرار الحراري الممتازة بدرجة كبيرة في مجال درجات الحرارة المنخفضة 77-300 K ، الإجهاد الحراري المنخفض ، وقوة الإشعاع في 252 K 141٪ من ذلك في 77 K ، وفي منطقة الحرارة العالية من 298-523 K ، تظهر المواد استقرارًا حراريًا جيدًا ، ويمكن أن تحافظ قوة الإشعاع المحسنة بواسطة H3BO3 عند 423 K على 76٪ من القوة في درجة الحرارة العادية. إن الاستراتيجيات الأمثل لتحسين كفاءة الإشعاع المذكورة أعلاه توفر معنى دلاليًا لتطوير وتحسين الأداء لمواد الإشعاع الحمراء المشعة بالبيغ إيون.

مواد حمراء ؛ غشاء بيغ ؛ هيكل بيروفسكيت مزدوج ؛ استبدال ذو القيم المختلفة