近日，AMCDLab詹传郎-德格吉呼教授课题组在高熵稀土氟化物上转换发光材料的设计与合成方面取得重要进展，相关成果以“High-Entropy Engineering Enables Highly Enhanced Upconversion Luminescence in β-NaGdF4-Structured Fluorides”为题，被期刊“Advanced Optical Materials”接收发表。内蒙古师范大学博士研究生李英俊为论文第一作者，内蒙古师范大学德格吉呼教授和王莎莎副教授为共同通讯作者。
以镧系离子（如Er3+、Tm3+、Ho3+）为激活剂的上转换发光材料，凭借其将低能光子转化为高能发射的独特能力，受到广泛关注，并在生物医学、太阳能电池、三维显示、防伪以及光学传感等领域展现出重要的应用前景。然而，由于镧系离子的所有跃迁均受宇称禁阻规则制约，其发光效率普遍较低；此外，在高温环境或高功率光器件中，增强的声子辅助非辐射跃迁会引发显著的热猝灭效应，进一步抑制发光性能。因此，如何有效提升上转换发光材料的发光效率，特别是在高温下维持甚至优化其稳定性，已成为该领域亟待攻克的核心难题与研究重点。
针对这一问题，团队创新性地提出了一种基于β-NaGdF4框架构建高熵氟化物基质材料的方法，通过调控阳离子主元组分，并采用溶剂热法成功制备出五元、六元及七元高熵上转换发光材料。高熵构型的引入显著增强了材料的发射强度，提升了量子产率，并使其展现出优异的热稳定性。
为揭示其发光性能提升的内在机理，研究团队进行了包括荧光寿命、X射线光电子能谱、拉曼光谱和X射线吸收光谱在内的全面表征分析。此外，还利用发光强度比技术探索了这些材料在光学测温领域的应用潜力。
本研究成果为高效上转换发光材料的设计提供了新思路，并为高熵氟化物在发光应用中的发展提供了助力。
本研究得到内蒙古自治区科技计划重点项目（No. 2021GG0434）的资助。
论文信息：
题目：High-Entropy Engineering Enables Highly Enhanced Upconversion Luminescence in β-NaGdF4-Structured Fluorides
期刊：Advanced Optical Materials
DOI：10.1002/adom.71877
原文链接：https://doi.org/10.1002/adom.71877