近日，中國科學院大連化學物理研究所復雜分子體系反應動力學研究組研究員韓克利團隊與山西師范大學苗向陽教授團隊合作，揭示了鈉鉺基雙鈣鈦礦納米晶的近紅外熒光及其超快動力學機理。

研究揭示了鈉鉺基雙鈣鈦礦納米晶的近紅外熒光及其超快動力學機理

　　非鉛鈣鈦礦納米晶的無（低）毒性、高穩定性、優良的光電特性，使其在發光二極管、光電探測器、太陽能電池等領域受到廣泛關注。目前，研究人員大多聚焦于具有可見光發射的非鉛鈣鈦礦納米晶性能的研究，對于發光效率很低的近紅外區域的發光體系研究較少（尤其在通訊波長~1.5 m）。因此，開發出具有高效近紅外熒光的非鉛鈣鈦礦納米晶，并探究其發光動力學機理具有重要意義。此外，稀土基雙鈣鈦礦納米晶相關的研究迄今為止并未被報道。

　　本工作中，合作團隊通過變溫熱注射法，合成了一系列結晶度高、形貌均勻的雙鈣鈦礦納米晶Cs₂NaEr_1-xB_xCl₆（B：In，Sb，Bi；x=0，0.13，0.5），其均可發射出近紅外熒光（最強發光位置為1543nm），對應三價鉺離子的Laporte禁阻躍遷為⁴I_13/2 ⁴I_15/2。研究發現，對于混合Sb/Er體系，隨著Sb含量的增加，近紅外熒光明顯增強；相比于Cs₂NaErCl₆納米晶，Cs₂NaEr_0.5Sb_0.5Cl₆納米晶的近紅外熒光強度提高了23倍。此外，結合穩態、瞬態光譜技術和理論計算，合作團隊發現增強的激子吸收、變長的熒光壽命、適當的聲子輔助過程及長壽命的暗俘獲態有利于鈣鈦礦納米晶材料的近紅外發光。該工作為合理設計高效、穩定的稀土基雙鈣鈦礦納米晶提供了一種可行的新思路，有望用于近紅外發光二極管、光通訊及量子存儲等領域。

　　相關研究成果以“All-Inorganic Rare-Earth-Based Double Perovskite Nanocrystals with Near-Infrared Emission”為題，發表在《激光與光子學評論》（Laser & Photonics Reviews）上。上述工作得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中科院科學儀器發展計劃等項目的資助。

　　文章鏈接：https://doi.org/10.1002/lpor.202100218