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稀土发光与传感

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稀土发光与传感研究方向简介

作者: 发布日期:2017-12-27

稀土发光与传感

 

稀土光电子材料在三维立体显示、生物分子荧光探针和光学传感领域的研究,从材料内部和材料外部两方面对稀土氧化物上转换发光的增强特性加以研究,优化相关参数及控制技术,实现稀土氧化物的高效上转换发光。探索基于稀土元素的新型主动表面等离激元器件,利用扫描近场光学显微和时间分辨瞬态光谱等技术研究金属表面等离激元影响稀土离子光学性质的主要因素,探析金属表面等离激元增强稀土离子发光的物理机制,在环境友好高效稀土光电子材料和基于稀土元素的新型主动表面等离激元器件具有重要意义。本实验室长期从事稀土光电功能材料与器件的研究工作,在国际上首次提出并证明利用高阶激发态能量传递过程,能够显著增强(高达4个数量级)稀土氧化物的上转换发光,研制出高发光效率、低成本、环境友好的新型环境友好稀土氧化物发光材料,并成功实现基于稀土氧化物的光学温度传感和生物荧光探针功能,技术指标达到国际领先水平。 通过对普通连续能量传递过程原理的突破和创新,以及对材料制备工艺的优化,在氧化物基质材料中实现了过渡金属和稀土离子之间的高阶激发态能量传递,从而有效避免氧化物基质材料中非辐射衰减几率较大的缺点,此成果被同行专家评价为“the quality of the paper is very high, and certainly among the top 10% in the field——是本领域前10%的高质量工作”,该研究成果对于人们设计和扩展稀土上转换发光材料的应用范围具有重要的意义。根据该研究成果撰写的论文已发表于Advanced Materials (IF: 14.829)。 实验室成功将荧光强度比技术应用于稀土离子掺杂材料,制备出基于稀土元素的光学高温传感器件组元,成功实现了高灵敏度和高分辨率的光学高温传感器。相关参数已达到或超过目前相关文献的报道,证明了基于Er-Yb共掺杂Al2O3的光学高温传感器组元在光学高温传感方面较强的应用潜力。根据上述工作撰写的论文分别发表于Applied Physics Letters、IEEE Photonics Technology Letters、Sensors & Actuators B等杂志,累计已被引用200余次。其中发表在Applied Physics Letters的论文被美国物理协会评选为当月热点文章,并收录于Virtual Journal of Ultrafast Science,目前单篇已经被引用99次。