Hocheffiziente blaulichtaktivierte nahinfrarot (NIR) lumineszierende Materialien spielen eine entscheidende Rolle in der biologischen Bildgebung und Nachtsicht. Es wurden Ln³⁺ (Cr³⁺, Yb³⁺, Nd³⁺, Er³⁺) und Pt⁴⁺ co-dotierte Cs₂ZrCl₆ NIR-Lumineszenzmaterialien mittels Ko-Fällungsmethode hergestellt. Basierend auf der Doppelperowskit-Struktur des Cs₂ZrCl₆-Materials wurde durch Ln³⁺-Dotierung eine Emission bei mehreren Wellenlängen im ersten (NIR-I) und zweiten (NIR-II) nahinfraroten Fenster realisiert (Cr³⁺: 900 nm, Yb³⁺: 1002 nm, Nd³⁺: 1070 nm, Er³⁺: 1539 nm). Die Sensibilisierung durch Pt⁴⁺ verleih diesen Materialien eine wichtige blaulichtaktivierte Fähigkeit, die sie mit blauen LED-Chips kompatibel macht. Die Analyse der Abklingkurven zeigt, dass dieser Prozess auf der gemeinsamen Wirkung von Energieübertragung und Energiewanderung beruht. Die photolumineszente Quantenausbeute der mit Nd³⁺ dotierten Probe erreichte 16,0 %, und es wurde ein nahinfrarot-Phosphor-konvertierendes LED-Gerät mit diesem Phosphor und einem blauen LED-Chip hergestellt, was den potenziellen Anwendungswert dieses Phosphors in der Nachtsicht bestätigt. Durch den Vergleich der photolumineszenten Eigenschaften von Cs₂ZrCl₆-Materialien, die mit Bi³⁺, Sb³⁺, Te⁴⁺ und Pt⁴⁺ dotiert sind, und in Kombination mit Erster-Prinzip-Rechnungen wurde der innere Mechanismus der einzigartigen Blaulicht-Absorptionsfähigkeit von Pt⁴⁺ analysiert; es wird angenommen, dass dieser hauptsächlich aus der größeren Exzitonbindung aufgrund des kleineren Ionenradius resultiert, wodurch die für die Anregung benötigte Energie verringert wird. Diese Studien offenbaren die Strukturabhängigkeit der Selbstfallen-Exziton-Lumineszenz-Eigenschaften und bieten Referenzen für das Design blaulichtaktivierter selbstfangender Exziton-Lumineszenzmaterialien.

nahinfrarot-emissionsmaterialien; selbstgefangener Exziton; Energieübertragung; Erster-Prinzip-Rechnungen