【材料】动态原位非接触式调控三基色发光- 大数跨境

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2018-01-20

导读：香港理工大学的郝建华教授团队在基于磁场耦合压电光子学多彩发光研究方面取得重要进展，并成功通过原位和动态方法在不需要改变固定组分的压电发光体上实现可调控多色发光。

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最近香港理工大学的郝建华教授团队在基于磁场耦合压电光子学多彩发光研究方面取得重要进展，并成功通过原位和动态方法在不需要改变固定组分的压电发光体上实现可调控多色发光。相关研究结果在Advanced Materials 发表，获选为卷首页和视频摘要。

无论基础研究和应用，发光材料和器件通常都需要调制发射强度和波长，包括在可见光波段红绿蓝（RGB）三基色的产生和调控。传统方法多采用化学方法改变发光材料的组份来实现此目的，通过原位和动态方法调控发光波长或色域很少见。

香港理工大学郝建华教授团队早期首次在稀土掺杂铁电薄膜中观察到电场调控光致发光现象（Angew. Chem. Int. Ed., 2011, 50, 6876）以及压电晶体耦合的ZnS:Mn薄膜发光（Adv. Mater., 2012, 24, 1729）。以此为基础，郝建华教授团队近年在多篇综述文章（Adv. Opt. Mater., 2015, 3, 431；Chem. Soc. Rev., 2015, 44, 1585；Adv. Funct. Mater., 2016, 26, 6330）中，提出了突破传统化学方法的物理手段（电场、力、磁场等）原位动态可逆的发光调制想法和策略。在这篇最新发表论文中（Adv. Mater., 2017, 29, 1701945），他们采用动态磁场激发调控压电发光复合材料的能带结构和电荷载流子的陷阱深度，成功地实现非接触调控发射ZnS:Al,Cu荧光体的峰值波长和颜色。在低调制频率交变磁场作用下,诱导较深的电荷陷阱,导致ZnS荧光体在503 nm处绿光发射。随着磁场调制频率的增加，较浅的电荷陷阱可被触发和电离，导致472 nm处蓝光的发射强度增加。此外，通过与YAG:Ce和(Ca_1-xSr_x)S:Eu长余辉荧光粉的光子能量耦合，实现了RGB三基色和色温可变的白光发光和调控。该研究不仅对发光机制提供了新的认识和理解，而且对磁光学传感、压电光子学、能量收集器件、无损环境监测、新型光源和显示技术等领域的应用和发展具有重要的借鉴参考价值。