局部协调状态之间的协同优化 走向自动供电 高可重复性近红外机制发光
Yao Xiao1, Puxian Xiong2, Gaochao Liu1
1State Key Laboratory of Luminescent Materials and Devices, Institute of Optical Communication Materials, Guangdong Engineering Technology Research and Development Center of Special Optical Fiber Materials and Devices, Guangdong Provincial Key Laboratory of Fiber Laser Materials and Applied Techniques, South China University of Technology, Guangzhou, 510640, China.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|November 7, 2025
概括
研究人员通过优化氧化物宿主中的离子状态来开发出高度可重复的近红外机械发光材料. 这一突破增强了先进生物成像和传感应用的潜力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 固态化学 固态化学
- 光电学是指光电子产品.
背景情况:
- 具有近红外 (NIR) 辐射的自动供电机械发光 (S-ML) 弹性体对生物成像,生物传感和人机交互具有前景.
- 目前S-ML材料的局限性包括由于对机械光子转换机制的理解不足,造成的排放效率和循环稳定性不足.
研究的目的:
- 开发高可重复性和可调节的NIR机械发光材料.
- 为了阐明控制机械光子转换的结构-活动关系.
- 建立一个集成的设计方法,以优化材料-性能-设备.
主要方法:
- 在中心对称的MgO宿主中优化Cr3+局部协调状态.
- 构建一个涉及多个Cr3+离子状态 (孤立,对,集群) 的电子转移模型.
- 利用理论计算和实验验证来理解材料的行为.
主要成果:
- 实现了高可重复性 (>10000周期) 和可调节的NIR发射 (650-1000nm) 的机械发光材料.
- 建立了一个结构-活动关系,通过电子转移模型将本地压电与光电输出联系起来.
- 证明了概念验证多层明亮场传感和成像与NIR触觉感知.
结论:
- 在MgO中Cr3+离子的异质替代促进了[MgO6]扭曲,为应力驱动的电子道化创造了中间间隙状态.
- 这项工作介绍了一种新的,高度可重复的NIR ML和一个合理的材料-设备设计的框架.
关键词:
Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3 + Cr3具有很高的重复性.机械发光发生在机器上.多模式传感传感器接近红外线的近红外线.自给自足的自给自足.
