開發具有可調發射顏色的發光材料為在顯示、防偽和光學感測器中的應用提供了巨大的機會。在這裡，作者報道了一種在無機基質材料中合成顏色可調上/下轉換髮光的方便、通用的方法。發射顏色可以透過改變激發波長進行調諧，從而允許在可見光譜中進行動態顏色調諧。最終證明，透過調整不同發射峰的強度比，這些熒光粉可以實現前所未有的發光可調諧性。這些發現為控制多種發射顏色過程提供了有價值的見解，同時為動態防偽和在250-320nm範圍內的紫外線視覺感測提供了可能性。這些結果為開發新一代刺激響應發光材料和智慧裝置提供了機會。相關論文以題目為“Facile Synthesis of a Color-Tunable Microcrystal Phosphor for Anti-Counterfeit Applications”發表在ACS Omega期刊上。
論文連結：
https://dx.doi.org/10.1021/acsomega.0c04516
在按需顏色應用中，始終需要能夠在不同環境下發出可調諧和寬光譜顏色的材料。具有動態多色發射的材料的進步可能會在廣泛的研究領域帶來革命性的發展，包括加密資料儲存、防偽、顯示、成像和感測。例如，在防偽中實現這種獨特的材料允許動態熒光訊號具有比主要依賴單光子晶體的傳統防偽等效物更高的安全性的彩色發射。傳統的可調諧發射材料，如熒光染料或量子點，表現出響應於特定激發波長或控制激發功率密度的可調諧光致發光（PL）特性。有機熒光染料基於不同的分子骨架和結構。碳量子點在不同激發波長下由於形成多個發射中心而產生多色發射。儘管在合成和表現方面取得了突破性進展。但在整個可能的色度範圍內，在單一材料中獲得可行的動態多色調製解決方案仍然是一個挑戰。在過去的十年中，無機發光材料在光電子器件，包括固態鐳射器、照明和顯示器方面取得了重大進展。
最近，在晶格中摻雜鑭系元素（Ln）離子和/或過渡金屬（TM）離子作為發光中心的主體材料受到了特別的關注。Ln和TM離子獨特的階梯狀排列能級使光子能夠在從紫外線（UV）到可見光和近紅外（NIR）的一系列光譜區域內高效地產生。摻鑭系元素的上轉換材料可以實現反斯托克斯發射，其泵浦強度比傳統非線性光學技術要求的低幾個數量級。它們的特殊性質，即大的反斯托克斯位移和尖銳的發射光譜，導致了應用的多樣性。高效的發光中心和穩定的物理化學性質。摻雜的無機材料表明，在主體中優先Ln離子和其他金屬離子的共摻雜可能是實現動態可調諧發光的有效策略。（文：愛新覺羅星）
圖1.（a）Na2CaGe2O6的單位晶胞及其多發射特性，（b）提出了摻雜材料的電子躍遷路徑
圖2.不同離子比率的發射光譜：（a）Pb2+從4%到8%不等(b）Mn2+從0.8%變化到2%(c）Yb3+含量在1.2-2%之間(d）UCL光譜對980 nm鐳射功率密度的依賴性。
圖3.Na2CaGe2O6的光致發光特性（a）激發−發射圖譜。（b）動態顏色調製的軌跡。（c，d）粉末在254和300 nm處的相應發射強度。（e）630處合成摻雜的激發光譜（紅線）和390奈米（藍線）。
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