我國實現(xiàn)稀土材料的高效電致發(fā)光 突破世界難題
近日，黑龍江大學、清華大學和新加坡國立大學合作完成的研究成果在《Nature》上發(fā)表，成功解決了絕緣性稀土納米晶高效電致發(fā)光的世界難題。這項研究為我國稀土資源從“原料出口”向“高附加值技術(shù)輸出”的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型提供了關(guān)鍵核心技術(shù)支持。
稀土是不可替代的戰(zhàn)略資源，被稱為“工業(yè)維生素”。中國在稀土資源儲量和冶煉方面具有優(yōu)勢，但在高端功能材料與器件領(lǐng)域仍面臨瓶頸。鑭系摻雜納米晶雖然具備色純度高、穩(wěn)定性好等作為理想發(fā)光材料的特性，但由于其固有的絕緣特性，無法直接被電流點亮，導致其高價值光電應(yīng)用長期受限。
為解決這一問題，研究團隊提出了一種有機半導體敏化策略，利用功能化有機配體作為“光電橋梁”，將能量精準高效地傳遞給絕緣稀土納米晶，實現(xiàn)了電流驅(qū)動下的高效發(fā)光。
該技術(shù)展現(xiàn)出巨大應(yīng)用潛力，電致發(fā)光器件效率提升了76倍，并且可以通過單一器件中的稀土離子調(diào)控實現(xiàn)全光譜發(fā)光。這標志著我國在稀土高端光電應(yīng)用領(lǐng)域取得了關(guān)鍵突破，為發(fā)展自主可控的超高清顯示、近紅外通信、生物醫(yī)療等新一代信息技術(shù)提供了全新材料體系。
此項突破成功打通了將稀土材料特性轉(zhuǎn)化為高端器件功能的技術(shù)路徑，提升了我國稀土產(chǎn)業(yè)鏈的自主創(chuàng)新能力與終端產(chǎn)品附加值。
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