宽带近红外（NIR）荧光粉转换型发光二极管（pc-LED）作为一种前沿的近红外光源技术，因其出众的长寿命、低成本及高效能优势，在食品成分分析、生物制药、癌症早期诊断、健康管理、NIR光谱技术等领域具有重要的应用价值。作为NIR pc-LED的核心组件，NIR荧光粉直接决定了这类光源的光学性能，因此开发新型高效的NIR荧光粉对于推进NIR光谱技术的普及具有重要意义。近年来，Cr3+激活的近红外（NIR）荧光材料因其优异的发光性能而备受关注。但该材料普遍存在热稳定性差的问题，在很大程度上限制了材料的进一步应用。
近期，广东省科学院资源利用与稀土开发研究所设计制备了一系列发光热稳定性可调的Lu2+xCa1−xGa4+xSn1−xO12:Cr3+（x = 0−1.0）固溶体材料。通过改变晶体场强度和4T2/2E能级之间能量差，可对材料电子热布居及最低激发态电子之间的迁移过程进行调控，继而改善其热稳定性能，材料呈现反常热猝灭行为并且在425 K（150℃）时的发光强度可达室温时的142%。这项工作为开发高热定性宽带近红外发光材料提供了一条新思路。
相关研究成果发表在Inorganic chemistry期刊，广东省科学院资源利用与稀土开发研究所周建邦副研究员为第一作者及通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金、江西省重大科技专项、中山市重大科技专项等项目的资助。
Lu2+xCa1−xGa4+xSn1−xO12:Cr3+的位形坐标图和热稳定性能
论文信息：Jianbang Zhou, Tong Ye, Qijian Zhu, Jiansheng Huo, Qiuhong Zhang. Achieving Ultrahigh Thermal Stability in Cr3+-Activated Garnet Phosphors Through Electron Migration Between Thermally Coupled Levels. Inorganic Chemistry, 2024, 63(31), 14665-14672.https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.inorgchem.4c02239
供稿：省科学院资源稀土所
撰稿：周建邦
审稿：黄丹 唐仁衡 曹洪杨
校稿：徐超 肖捷 章震
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