
近日,黑龙江大学、清华大学、新加坡国立大学联合完成的突破性研究成果在《Nature》上正式发表,成功攻克了绝缘稀土纳米晶高效电致发光这一世界难题。该研究为实现我国稀有资源从“原材料出口”向“高值技术出口”的战略转型提供基础技术支撑。 △《自然》网站文章截图称稀土是不可替代的战略资源,被誉为“工业维生素”。我国在稀土和冶炼资源储备方面具有优势,但在终端高端材料和器件方面仍面临产业瓶颈。虽然镧系元素掺杂纳米晶作为理想的发光材料具有色纯度高、稳定性优异等优异性能,但它们不能直接发光由于其固有的“绝缘”特性,其高成本的光电应用长期以来受到阻碍。面对这一阻碍稀土材料在高端应用领域进步的瓶颈,研究团队首创了有机半导体敏化策略,利用功能化有机配体作为“光电桥”,成功地将能量精准高效地转移到稀有纳米晶上,实现了优异的电流驱动发光。 △有机-无机杂化发光单元设计及能量传递机理示意图(课题组提供)该技术展现出巨大的应用潜力:电致发光器件效率提高76倍,通过稀土离子调控可在单个器件中实现全光谱发光。这标志着我国在高端光电应用领域取得重大突破稀土的应用,为自主可控超高清显示、近红外通信、生物医学等新一代信息技术的发展提供了新的材料体系。这一突破成功开辟了一条将稀土材料性能转变为高端功能器件的技术路径,为提高我国稀土产业链自主创新能力和终端产品附加值做出了巨大贡献。 (记者魏雯雯总部)