近日,我校光電學院徐時清教授團隊在卓越計劃高起點新刊《eLight》 上發表了題為“Next Generation Lanthanide Doped Nanoscintillators and Photon Converters”的綜述文章(封面)。光電學院雷磊副研究員為論文第一作者,中國計量大學為第一通訊單位。《eLight》 是國際頂尖光學期刊 《Light: Science & Applications》(IF=20.257)的姐妹刊,由Light原班編輯團隊打造,僅發表光學交叉領域最頂尖、最具影響力的研究工作。
1895 年,倫琴首次發現了 X 射線,為了探測這種不可見的高能射線,世界上第一種閃爍材料 CaWO? 于 1896 問世。經過一個多世紀的發展,多種商用閃爍體,如 CsI:Tl、CWO、 BGO、CsI:Na 等晶體,成功應用于醫療成像、行李安檢、高能物理、工業無損檢測以及天文觀測等重要科技領域。
盡管如此,無機塊狀閃爍體仍然存在諸多難以突破的技術瓶頸,比如苛刻的制備工藝、不易加工以及閃爍光譜調控難等。相比而言,稀土摻雜氟化物納米晶具有諸多優勢,比如簡易的濕化學制備方法、易制備柔性閃爍屏、寬閃爍光譜調控范圍,超長余輝發光以及基于核殼結構的激發動力學調控等,有望成為下一代新型閃爍材料。

圖1(封面圖)藝術效果圖:結構設計與應用
為了更好地促進稀土摻雜氟化物納米晶閃爍體的發展,本文介紹了閃爍體的發展歷程與性能指標,進一步針對氟化物納米晶閃爍體,多角度描述了其優點,闡明了稀土離子的閃爍發光與余輝發光機制,系統歸納了相關研究進展,提出了當前的挑戰與潛在可行的研究方向,比如通過剪裁納米晶微結構提高光產額,針對不同的應用場景實現余輝強度的調控,以及實現具有超短衰減壽命的高效閃爍發光等。
相關工作得到了浙江省自然科學基金重點項目(LZ21A040002)和國家自然科學基金面上項目(52172164)的支持。
論文鏈接:https://elight.springeropen.com/articles/10.1186/s43593-022-00024-0