近日，我校光電學院徐時清教授團隊在時間維度的顏色演變研究領域取得重要進展，研究成果以“Manipulation of time-dependent multicolour evolution of X-ray excited afterglow in lanthanide-doped fluoride nanoparticles”為題發表在國際著名期刊Nature Communications (2022, 13: 5739)上（論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-33489-1），并被Nature Communications編輯選為Research Highlight重點推薦。《Nature Communications》為自然出版指數子刊之一。中國計量大學為該論文第一作者單位和第一通訊作者單位，雷磊副研究員為第一作者，徐時清教授為通訊作者。
多色發光材料在多通道生物檢測、高密度信息存儲、多維度顯示以及多功能光電器件等領域具有重要的科學與應用價值。目前調控多色發光的方法主要是改變材料化學組分或外場刺激條件，相比而言，利用余輝發光材料實現依賴于時間維度的顏色演變，能夠有效避免因使用外場刺激條件而產生的負面效應。然而，關于無外場刺激條件下依賴于時間維度的顏色演變體系鮮有報道。
該論文創新性地通過在NaLuF4基質晶格中引入Na+間隙，大幅增強了稀土激活離子（Tb，Dy，Pr和Sm）的余輝發光，結合光譜分析與第一性原理計算，提出了Na+間隙促進陰離子弗蘭克缺陷的形成機制；采用核殼結構空間分離不同類型的稀土激活離子，實現了無外場刺激條件下依賴于時間維度的多種余輝顏色演變體系（圖1）；設計了能夠同時產生上轉換、下轉移與余輝發光的三層核殼納米晶，闡明了共摻稀土激活離子抑制余輝發光的機制，實現了不同激發波長條件下依賴于時間維度的余輝顏色演變。研究結果為實現依賴于時間維度的顏色演變體系提供了寶貴的普適性策略。
研究團隊依托國家功能材料計量檢測標準國際科技合作基地、國家稀土磁/光電功能材料地方聯合工程實驗室、浙江省稀土光電材料與器件重點實驗室、浙江省功能材料及其計量檢測技術協同創新中心等科研平臺，通過10余年的努力，先后主持獲批國家重點研發計劃項目、國家自然科學基金聯合重點基金、浙江省杰出青年科學基金和重大重點項目等資助，培養入選國家和省部級等高水平人才近10人次。
