【儀表網 研發快訊】近日，南開大學物理科學學院許京軍教授團隊的武莉、孔勇發課題組在全譜多模式發光材料方面取得重要進展：基于具有高缺陷容忍度的快離子導體，通過簡單地改變摻雜的發光中心，實現了全光譜(從紫外光到近紅外光)和多模式發光(包括上、下轉換發光，長余輝發光，應力發光和X射線激發發光)。該材料在可視化應力記錄、準動態防偽和數字信息加密等應用中展現出優異的時空分辨能力。相關成果以High Defect Tolerance Breaking the Design Limitation of Full-Spectrum Multimodal Luminescence Materials(高缺陷容忍度突破全譜多模式發光材料的設計限制)為題，發表在Advanced Materials(《先進材料》)上。
 

高缺陷容忍度基質構筑全譜多模式發光材料
 

　　各種防偽和信息加密技術在現代信息安全中發揮著日益重要的作用，其中光學防偽技術因其隱蔽性和可靠性而備受關注。各種發光材料的不同激發模式和多樣的發射波長能夠提供豐富的加密信息，但同時具有三種以上發光模式的材料極難獲得。由于缺乏明確的理論指導和合理的設計，多模式發光材料的研發仍然具有偶然性且體系分散。探索一種多功能基質材料，以實現多模式發光材料的高效開發，仍然是一個巨大的挑戰。
 

　　研究團隊從跨領域多功能材料的結構特征汲取靈感，選擇具有高缺陷容忍度的快離子導體CaGa4O7為基質，通過簡單地改變摻雜發光中心，實現了五種發光模式(包括上/下轉換發光、長余輝發光、應力發光和X射線激發發光)以及多色發光(發射波長覆蓋從紫外光到近紅外光的全光譜范圍)。材料中載流子的儲存與釋放過程在各種外界響應下(如X射線、紫外光、可見光、980 nm光、熱擾動和機械力刺激等)能夠達到動態平衡。基于CaGa4O7基熒光粉的多色發光和多模式發光特性，設計了一系列高容量、多通道的光學防偽方案。通過切換外部激發源，可以對存儲的各種信息進行動態或靜態地調節輸出，滿足了時間和空間信息編碼的需求。基于CaGa4O7基質開發的多功能材料在高級防偽、無損檢測、生物傳感和高清顯示等多個領域展現出巨大的應用潛力。本研究不僅高效地獲得了大量光學功能材料，而且為開發適用于多領域的新型復合功能材料提供了篩選基質的新策略。
 

　　南開大學博士研究生張盼為本文第一作者，南開大學武莉教授、許京軍教授為共同通訊作者，南開大學為第一完成單位。