零维卤化物纳米晶的窄带发光与X射线成像取得进展

近日，南京理工大学物理学院超快光物理研究所陆瑞锋教授团队在零维卤化物纳米晶的窄带发光与X射线成像的研究方面取得进展，相关研究成果发表在Wiley著名学术期刊《Advanced Materials》上，其中南京理工大学为第一完成单位，我校陆瑞锋教授、赵琨教授和山东大学韩沛耿博士为共同通讯作者，我校物理学院博士生周纬和讲师于洋为共同第一作者，博士生吴桐、李诚同学为共同作者。论文题目为“Sb-Doped Cs3TbCl6 Nanocrystals for Highly Efficient Narrow-Band Green Emission and X-Ray Imaging”。 ' D+h_*H  
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非铅金属卤化物钙钛矿由于其较高的量子产率、易调节的发光光谱与带隙、良好的稳定性以及环境友好等优点，在光伏与光电器件领域有着极大的应用潜力。非铅钙钛矿家族种类多样，结构可调，为元素掺杂提供了有利的条件，因此可对其吸收与发光光谱进行调控并实现性能的增强，增加其应用于光电器件的潜力。 F_U3+J>  
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具有高光致发光量子产率的金属卤化物纳米晶是用于照明、显示和X射线检测的理想材料。本工作设计了一种零维镧系卤化物纳米晶，进一步优化了其发光和闪烁性能，揭示了其发光机理、激子动力学并探索了其在光电领域的应用。Sb3+掺杂的零维Cs3TbCl6纳米晶具有8.6 nm半峰全宽的窄带绿光发射，且达到了48.1%的量子产率，比未掺杂的纳米晶提高了三倍。结合实验和第一性原理计算，发现零维纳米晶中的激子高度局域在[TbCl6]3−八面体上，这促进了 Cl−-Tb3+之间的电荷转移，从而产生明亮的Tb3+绿光发射。Sb3+的引入不仅促进了光子吸收跃迁，而且在[SbCl6]3−诱导的自陷态辅助下实现了一个更有效的热活化能量传递通道，这是掺杂体系中发光增强的根本原因。与未掺杂的样品相比，Cs3TbCl6: Sb3+纳米晶体的高发光效率和可忽略的自吸收实现了更灵敏的X射线检测响应。该研究为深入理解金属卤化物纳米材料的激发态动力学打开了一个新的视角，为开发高性能的镧系纳米发光材料提供了新思路。 <7/_Vs)F0  
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上述工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、江苏省自然科学基金的支持。 J5}-5sV^  
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文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202302140