最新刊期
      2024 年 第 45 卷 第 11 期

        封面文章

      • “在照明和显示领域，有机发光二极管技术取得新突破。研究人员通过优化材料和器件结构，制备出高效率、低滚降的白光OLEDs，最高显色指数达90，最大外量子效率达8.76%，为开发新型OLEDs提供指导。”
        李晓霞,田甜甜,杨睿浩,许慧侠,苗艳勤,王华
        2024, 45(11): 1747-1757. DOI: 10.37188/CJL.20240226
        摘要：有机发光二极管（Organic light-emitting diodes，OLEDs）作为照明和显示领域极其具有竞争力的技术，近年来备受关注。实现超简单、高效率、低滚降的白光OLEDs，对有机发光层材料的选择至关重要。杂化局部和电荷转移（Hybridized local and charge transfer，HLCT）材料的“热激子”通道可以将高能三线态激子窜跃至单线态，实现理论上100%的激子利用率，快速的反向系间窜跃可有效抑制三线态激子猝灭，从而降低器件效率滚降。基于此，本文首先通过电荷平衡策略优化器件结构，制备了基于HLCT材料pCzAnN的高效蓝光OLED。在此基础上，以pCzAnN作为传统荧光材料的敏化主体，通过不完全能量传递策略，实现了双色及三色白光OLEDs制备。制备的白光OLEDs最高显色指数达到90，最大外量子效率达到8.76%，且展现出较低效率滚降及良好的光谱稳定性。本研究对开发简单、高效率、低滚降白光OLEDs具有指导意义。  
        关键词：有机发光二极管;白光;杂化局部和电荷转移;效率滚降   
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        发布时间：2024-11-28

        光鉴未来

      • “最新研究揭示硫化锌基场致发光材料在智能可穿戴设备和视觉交互传感领域的应用潜力与挑战。”
        常博雅,郭素文,郑岩,李克睿,李耀刚,张青红,王宏志,侯成义
        2024, 45(11): 1758-1766. DOI: 10.37188/CJL.20240190
        摘要：近年来，场致发光（EL）技术在智能可穿戴设备和视觉交互传感领域的应用引起了业界的极大兴趣。硫化锌（ZnS）基场致发光器件因其优良的发光性能、高稳定性和耐久性，已经成为众多应用场景和可视化交互平台的焦点。本文系统回顾了硫化锌基场致发光材料的性能，深入探讨了其发光机制、器件设计和应用研究，着重分析了硫化锌基场致发光纤维的最新研究动态，揭示了其在未来发展中的潜力与挑战。  
        关键词：场致发光纤维;柔性;显示;智能可穿戴   
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        发布时间：2024-11-28

        特邀综述

      • “In the field of optoelectronic devices, researchers have made significant progress in the study of quasi-two-dimensional perovskites. Expert xx explored the structure-dependent behavior of Q-2D perovskites, which provides solutions to enhance the performance of optoelectronic devices like solar cells and LEDs.”
        董威,李静,尹文旭,张晓宇,郑伟涛
        2024, 45(11): 1767-1781. DOI: 10.37188/CJL.20240220
        摘要：准二维钙钛矿兼具高光致发光量子效率和体钙钛矿的优势，成为高性能发光二极管（LED）的理想材料。在准二维钙钛矿中，晶体取向、相分布及层厚等结构因素直接影响材料中的激子和电荷行为。通过调整合成条件或采用不同方法的生长控制技术，可以精确调控材料的结构特性，从而影响激子动力学和电荷传输。本文综述了准二维钙钛矿的基本性质，探讨了溶液中的晶体生长，解释了结构如何影响能量传递行为，并展望了准二维钙钛矿LED的未来发展方向。通过理解和优化结构依赖行为，研究人员能更有效地控制激子动力学和电荷传输，从而提升光电器件如太阳能电池和LED的性能。  
        关键词：准二维钙钛矿;发光二极管;生长控制;能量转移   
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        发布时间：2024-11-28

        发光学基础知识

      • “在长余辉材料研究领域，专家总结了热释光测试的关键作用，并介绍了改进的估算方法，为材料研究提供新方向。”
        文载盛,张世有,白欣,宋振,刘泉林
        2024, 45(11): 1782-1793. DOI: 10.37188/CJL.20240208
        摘要：热释光测试是长余辉材料研究中最重要的测试项目。材料在受到激发（紫外光、X射线和可见光等照射）时，电子被陷阱捕获，这些电子在热激励作用下被释放然后与发光中心复合进而产生长余辉发光。近几年，研究者对长余辉材料在生物成像、辐射剂量探测和防伪等领域展开了大量研究，长余辉材料成为发光材料研究的热点。余辉衰减过程中热能起到了关键作用。本文介绍了能带模型以及热释光“一级”、“二级”和“通用级”动力学方程，总结了常用的几种陷阱深度估算方法，并介绍了最近我们改进的热释光峰位联合加热速率估算法。  
        关键词：热释光;长余辉   
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        发布时间：2024-11-28

        材料合成及性能

      • “最新研究发现，铱（Ⅲ）配合物是最具潜力的OLED发光材料，为开发高效稳定的蓝光OLED提供参考。”
        吴少华,陆光照,钟祥永,谢启飞,于胜,祁彦宇,韩华博,周亮
        2024, 45(11): 1794-1810. DOI: 10.37188/CJL.20240167
        摘要：近年来，有机发光二极管（OLED）的急速发展源于磷光材料的商业化应用。与荧光材料相比，磷光材料的理论内量子效率提高了3倍。而铱原子的原子序数大、d轨道分裂大、性质稳定等优点使得铱（Ⅲ）配合物成为最具潜力的OLED发光材料。相比于红光和绿光发光材料，高效稳定的蓝光发光材料的开发仍然是制约OLED显示技术发展的难题。本文将蓝光铱配合物按其配位结构进行精细分类，并对每种配位构型的蓝光铱配合物的发光性质和器件性能进行了全面分析，期望为研究人员和行业专业人士后续开发具有高色纯度、高效率和长寿命的蓝光OLED提供有价值的参考和借鉴。  
        关键词：电致发光;有机发光二极管;磷光;蓝光;铱（Ⅲ）配合物   
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        发布时间：2024-11-28
      • “最新研究报道，通过设计三联吡啶配体及其3d-4f配合物，实现了单分子白光发射，为发光材料研究提供新思路。”
        张召,张家星,汪杨,常慧
        2024, 45(11): 1811-1818. DOI: 10.37188/CJL.20240218
        摘要：设计并制备了三联吡啶单、双和三苯桥连β-二酮配体（SL3、DL3和TL3）及其3d-4f配合物（SL3-Zn-Eu、DL3-Zn-Eu和TL3-Zn-Eu）。研究发现，SL3-Zn-Eu和DL3-Zn-Eu在紫外激发下通过三重态能量传递敏化Eu3+的特征红光，两者色度坐标均为（0.67，0.33），主要原因是3d和4f中心距离更近，更有利于3d-4f的能量传递。然而，TL3-Zn-Eu结构中3d和4f中心距离更远，且随着桥连苯环数量的增加导致桥连苯平面扭曲，使3d→4f能量传递速率减低和单重态能量传递敏化Eu3+发光。从荧光光谱中可以检测到Eu3+特征红光和TL3-Zn的残余青光，其发光颜色落在白光区域，色度坐标为（0.30，0.29）。总之，本文设计的3d-4f配合物随着桥连苯数的增加，可以改变分子共轭性和3d→4f间距离，从而调节能量传递效率和传递机制，获得单分子发射白光材料。  
        关键词：β-二酮;三联吡啶;稀土特征发光;能量传递;白光发射材料   
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        发布时间：2024-11-28
      • “最新报道，科研团队开发出新型有机红光材料，为高效红光电致发光器件和全彩显示技术发展提供新思路。”
        祝杰记,杨国喜,佟庆笑
        2024, 45(11): 1819-1827. DOI: 10.37188/CJL.20240207
        摘要：开发新型有机红光材料对于制备高效红光电致发光器件以及全彩显示具有重要意义。以三苯胺为电子给体（D），苯并噻二唑和2，6-二苯基-3，5-二氰基吡啶为电子受体（A），设计并合成了两个D-A-A´型红光材料TPA-BT-S和TPA-BT-D。作为电致发光器件的发光层，两个材料的电致发光波长分别为618 nm和610 nm，处于标准红光区；非掺杂器件的最大功率效率分别为11.9 lm·W-1和12.0 lm·W-1；最大外量子效率为6.36%和5.32%，其中TPA-BT-S在器件中的激子利用率达到33.7%。实验结果表明，遵循杂化激发态机理并采用D-A-A´型分子结构的设计策略具有可行性，这为开发高效红光材料提供了参考。  
        关键词：苯并噻二唑;红光材料;杂化激发态;发光二极管   
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        发布时间：2024-11-28
      • “记者报道，新型宽带近红外荧光粉转换型发光二极管在夜视照明等领域取得突破，为高效近红外发射提供新思路。”
        何帆铨,宋恩海,张勤远
        2024, 45(11): 1828-1838. DOI: 10.37188/CJL.20240209
        摘要：宽带近红外荧光粉转换型发光二极管（pc-LED）作为一种新型固态光源，在夜视照明、食品检测、生物成像等领域受到了广泛的关注。然而，如何实现高效的近红外发射仍然是一个巨大的挑战。本文采用水热法制备了氟化物近红外荧光粉NaHF2∶Cr3+，发射峰位于761 nm，半高全宽约为112 nm，其内/外量子效率（IQE/EQE）为72.20%和29.6%。密度泛函理论（DFT）计算和晶体结构分析表明，Cr3+离子在NaHF2体系中占据间隙位点，形成了高度畸变的八面体［CrF6］，有利于解除部分宇称禁阻跃迁，使得该荧光粉具有较高的发光效率。将荧光粉NaHF2∶Cr3+与蓝光InGaN芯片相结合，制备了近红外输出功率为426.74 mW@300 mA的pc-LED器件，在夜视成像等领域具有一定的应用前景。本研究也为设计高效近红外发射的Cr3+激活荧光粉提供了新思路。  
        关键词：荧光粉转化发光二极管;近红外;NaHF2∶Cr3+;夜视成像   
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        发布时间：2024-11-28
      • “在成像和检测领域，MgAlxGa2-xO4∶Ni2+荧光材料覆盖NIR-Ⅱ区，提升发光强度9倍，为近红外光谱技术应用提供新方案。”
        杨宜晨,吕伟,康晓娇
        2024, 45(11): 1839-1848. DOI: 10.37188/CJL.20240194
        摘要：近红外荧光转换发光二极管（pc-LED）在成像和检测领域的快速发展突显了对近红外二区（NIR-Ⅱ区）发光材料的迫切需求。然而，商用紫外LED芯片激发的高效NIR-Ⅱ荧光材料匮乏，制约了近红外光谱技术的应用。本文通过高温固相法成功制备了MgAlxGa2-xO4∶Ni2+荧光材料，该材料的激发波长为390 nm，发射峰位于1 300 nm，覆盖了NIR-Ⅱ区域。半高宽约为220 nm的超宽带NIR发射是由于Ni2+处于一个弱晶体场环境中，这种环境是由于MgAlxGa2-xO4基体中［（Al/Ga）O6］八面体中心周围的高电荷极化导致的空间不对称畸变造成的。通过改变体系中Al3+与Ga3+的离子比例，将NIR-Ⅱ区的发射强度大大提高，发光强度提升为原来的9倍左右。着重研究了Ni2+掺杂最优比例MgAl1.5Ga0.5O4的光谱特性。探讨了体系的温度特性，使用掺Ni2+的近红外荧光粉和商业高效紫外LED芯片（@395 nm）构建了NIR pc-LED，研究表明该材料体系可能在pc-LED光谱技术中展现出较大潜力。这种阳离子调制策略将给近红外发光材料的性能提升提供有效的方法。  
        关键词：荧光粉;Ni2+掺杂;阳离子替换;NIR pc-LED   
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        发布时间：2024-11-28
      • “最新研究报道，采用交替注入工艺制备环保型量子点，优化后量子点发光性能显著提升，应用于QLED器件，亮度和效率均表现出色。”
        李梓隆,覃炫铭,黄远金,赵家龙,曹盛,郑金桔
        2024, 45(11): 1849-1859. DOI: 10.37188/CJL.20240195
        摘要：采用多次交替注入壳层前驱体工艺，成功制备了具有不同壳层厚度的环保型AgInxGa1-xS2/AgGaS2（AIGS/AGS）量子点。利用透射电子显微镜和X射线衍射技术对量子点的形貌及晶体结构进行了详细的表征，通过吸收光谱和光致发光光谱系统地分析了AGS壳层厚度对AIGS/AGS量子点发光性能的影响。实验结果表明，适当增加AGS壳层可以有效增强量子点的带边发射，抑制其缺陷发射，并显著提高其发光稳定性。经优化，具有最佳壳层厚度（5层）的AIGS/AGS量子点呈现出532 nm的纯正绿色发光和33 nm的半高全宽（FWHM），光致发光效率（PLQY）达到45%。将其应用于量子点发光二极管（QLED）的制备，所得器件的最大亮度可达1 518 cd/m2，外量子效率（EQE）为0.26%，显示出良好的应用潜力。  
        关键词：环保型量子点;AIGS/AGS 量子点;壳层厚度;光学性能;带边发射   
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        发布时间：2024-11-28
      • “最新研究揭示，通过甲脒离子掺杂，全无机钙钛矿CsPbBr3发光性能显著增强，为白光发光二极管设计提供新思路。”
        刘钰鑫,边昂
        2024, 45(11): 1860-1870. DOI: 10.37188/CJL.20240139
        摘要：钙钛矿半导体材料因其优异的光电转换特性、可调带隙、易于制备及低成本等优势，被广泛认为在新一代发光显示和光伏器件中具有巨大的应用潜力。CsPbBr3等无机钙钛矿量子点凭借其独特的发光性质，已成为钙钛矿发光研究领域的焦点。然而，其发光性能和环境稳定性仍存在一定局限性。本文通过有机阳离子掺杂策略结合稳态和瞬态光谱学手段，系统研究了甲脒离子（FA+）掺杂对全无机钙钛矿CsPbBr3光学性能和稳定性的优化。研究结果发现，FA+掺杂显著增强了CsPbBr3发光性能，且在FA+比例为20%时，其光致发光强度最强，较未掺杂前提高约2.8倍。结合变温荧光光谱分析，确定Cs0.8FA0.2PbBr3的激子结合能为47.1 meV。FA+的掺杂使得CsPbBr3的纵向光学声子能降低，这有助于降低非辐射跃迁速率并提升发光量子产率。瞬态光谱分析表明，CsPbBr3中掺杂FA+后，减缓了带内热激子弛豫和非辐射复合，从而使平均荧光寿命从13.68 ns增加至19.56 ns，激子寿命从774.1 ps延长至1 319.2 ps。基于上述Cs0.8FA0.2PbBr3量子点制备的发光二极管展现出发光稳定且理想的白光，其色度坐标为（0.378 4，0.316 3）。研究结果证实了掺杂甲脒离子来调控CsPbBr3量子点光学性能的可行性，为白光发光二极管的设计和应用提供了指导。  
        关键词：有机-无机杂化钙钛矿;甲脒离子掺杂;荧光光谱;瞬态光谱;白光LED   
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        发布时间：2024-11-28

        器件制备及器件物理

      • “据最新报道，掺铽氟化物晶体激光器在科学研究和工业领域具有广阔应用前景，专家分析了其发展历程并展望了发展前景。”
        刘子琪,徐学森,蒋艳梅,郭永瑞
        2024, 45(11): 1871-1882. DOI: 10.37188/CJL.20240206
        摘要：掺铽氟化物晶体激光器由于可直接产生覆盖500~700 nm 可见光波段激光输出，相对于传统变频可见光激光器，具有结构紧凑、转换效率高等优势，因此在科学研究和工业领域具有广阔的应用前景。当前，掺铽氟化物晶体可见光激光器发展的关键在于提升激光输出功率。本文首先从掺铽氟化物晶体的基质、晶体结构及光谱特性等方面展开介绍；然后，重点分析了基于倍频的光泵浦半导体激光器（2ω-OPSL）和可见激光二极管（LD）泵浦的掺铽氟化物晶体可见光激光器在连续激光、脉冲激光和深紫外激光输出方面的发展历程；最后，分析了掺铽氟化物晶体可见光激光器当前存在的问题并展望了该激光器的发展前景。  
        关键词：掺铽氟化物晶体;可见光激光器;连续激光;脉冲激光;深紫外激光   
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        发布时间：2024-11-28
      • “最新研究利用COMSOL multiphysics软件对基于Ga2O3/VO2的异质结光电器件进行了二维物理仿真，探索了器件在光电探测器方面的应用，为进一步优化Ga2O3/VO2光电二极管实验研究和应用有所裨益。”
        冯云松,周长祺,王思雨,路远,金伟,商袁昕,李亚繁,陈友才
        2024, 45(11): 1883-1888. DOI: 10.37188/CJL.20240211
        摘要：利用COMSOL multiphysics软件对基于Ga2O3/VO2的异质结光电器件进行了二维物理仿真。分析并报道了基于VO2相变调控的Ga2O3/VO2异质结光电器件的掺杂曲线、能级图、电场分布与电势分布等。探索了器件在光电探测器方面的应用，通过模拟器件在1 V偏压和10 μW的光照条件下峰值响应率为0.068 A/W，抑制比（R250 nm/R450 nm）达到105量级。该模拟计算数据为进一步优化Ga2O3/VO2光电二极管实验研究和应用有所裨益。  
        关键词：Ga2O3/VO2异质结;COMSOL;VO2相变;能级结构;仿真   
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        发布时间：2024-11-28

        发光学应用及交叉前沿

      • “据最新研究报道，科研团队开发了一种近红外荧光成像介导的协同治疗体系，有效改善了肿瘤治疗效果，并为多功能诊疗一体化纳米平台的构建提供了新思路。”
        罗嘉民,张亚茹,谭美玲,田秀梅,侯智尧
        2024, 45(11): 1889-1903. DOI: 10.37188/CJL.20240202
        摘要：癌症是世界上高致死率的疾病之一，传统治疗方法如化疗、放疗和手术等由于其局限性而常常使疗效不尽如人意。光热疗法（Photothermal therapy， PTT）是基于光热治疗剂的光热转换效应，将近红外光能量转换为热能并杀死癌细胞。然而，PTT消融肿瘤所需的温度较高，通常会引起周围正常组织/器官的损伤。采用较低治疗温度（38~43 ℃）的温和光热治疗（Mild photothermal therapy， mPTT）对于推动PTT进入肿瘤临床治疗具有重要意义。但是，即便小幅度的温度升高也会使癌细胞处于热应激状态并使热休克蛋白（Heat shock proteins， HSPs）表达上调，影响mPTT对癌细胞的杀伤效果。为了改善mPTT的治疗效果，本研究以树枝状介孔硅包覆稀土荧光纳米晶的纳米复合材料（DCNP@DMSN）作为基质材料，在其表面上修饰MnFe2O4纳米酶并在孔道内装载吲哚菁绿（ICG），设计了一种近红外荧光成像介导和动力学效应诱导的近红外光（NIR）响应mPTT协同治疗体系。该体系呈现出肿瘤微环境响应的化学动力学效应和近红外光激发的光动力学效应，产生的活性氧物质及脂质过氧化物可下调低温光热处理产生的热应激性HSP70的表达，实现动力学效应诱导的mPTT，在4T1乳腺癌中显示出良好的抗肿瘤性能。同时，该平台具备近红外二区荧光成像功能，可实现对活体肿瘤的定位。这对开发多功能诊疗一体化纳米平台，实现治疗过程的可视化、个体化以及精准化，改善肿瘤治疗效果具有重要意义。  
        关键词：光热治疗;光动力治疗;纳米酶;近红外荧光成像;热休克蛋白   
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        发布时间：2024-11-28

        发光产业及技术前沿

      • “在荧光粉领域，专家总结了Mn4+激活氟化物荧光粉水解劣化的评价方法，为深入理解其劣化机制、开发耐水解劣化性更优的氟化物荧光粉提供解决方案。”
        张文睿,刘玉森,王宇,张丽莹,姬海鹏
        2024, 45(11): 1904-1912. DOI: 10.37188/CJL.20240214
        摘要：水解劣化是限制Mn4+激活氟化物红光荧光粉广泛应用的主要障碍之一。科学表征Mn4+激活氟化物荧光粉的水解劣化行为，对于深入理解其劣化机制、开发耐水解劣化性更优的氟化物荧光粉具有重要意义。本文对Mn4+激活氟化物荧光粉水解劣化的评价方法进行了总结，分为荧光强度/荧光量子效率方面的表征（浸水劣化、双85劣化、水煮劣化或水热劣化前后的荧光强度或荧光量子效率测试）、颗粒表面Mn价态方面的表征（漫反射光谱测试、XPS测试）、荧光粉溶解特性方面的表征（水解后溶液的pH测试、溶液电导率测试）等方面。结合具体研究实例，介绍各种评价方法的特点并分析其优缺点，最后对如何科学评价氟化物荧光粉水解劣化行为进行展望。  
        关键词：Mn4+;氟化物;水解劣化;荧光粉   
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