近期,物理學院發(fā)光與顯示團隊李盼來教授研究組在新型發(fā)光材料開發(fā)和應用方面取得系列進展,。相關成果以河北大學為第一單位發(fā)表在光學和光學工程領域國際著名期刊Laser& Photonics Reviews、Advanced Optical Materials,、Optics Letters、Optics Express等上并獲河北省科技進步二等獎1項,。
(1)面向光學工程與生命科學等多學科交叉研究科技前沿,,針對冷凍區(qū)光學溫度傳感短缺這一難題,探索了系列高靈敏,、高分辨,、適用于冷凍區(qū)的新型光學溫度計?;贑r3+摻雜的材料為基礎,,利用兩束具有相反溫度依賴關系的近紅外發(fā)射在50~300 K實現(xiàn)了溫度傳感,該測溫方法具有較高的靈敏度(13.09%K-1),、優(yōu)異的分辨率(0.032 K)和可重復性(>99%),,因此適用在需要區(qū)分較小溫度梯度的實際應用中,相關研究結果以通訊作者發(fā)表在《Laser & Photonics Reviews》(2023, 17, 2200589)和《Optics Letters》(2022, 47(23), 6041-6044),。此外,,李盼來教授等人將近紅外發(fā)光熒光粉制備成小型近紅外發(fā)光LED,在植物照明,、葡萄糖濃度檢測等方面展現(xiàn)了優(yōu)越的性能,。相關工作以通訊作者發(fā)表在《Laser & Photonics Reviews》(2022, 2200012)和《Advanced Optical Materials》(2022, 10(11), 2200415),。

(2)面向我國高端照明材料產業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略需求,,開發(fā)了系列具有優(yōu)異發(fā)光特性的近紅外發(fā)光材料。以GaTaO4為載體,、通過Cr/Yb摻雜實現(xiàn)了帶寬達300 nm的近紅外發(fā)光,,有效提升了近紅外發(fā)射的內量子效率(95.5%)與溫度穩(wěn)定性(90%@423 K),相關工作以通訊作者發(fā)表在《Advanced Optical Materials》(2022, 10(18), 2201076),。以Gd3Zn2GaGe2O12為載體,、通過調控Cr/Yb能量轉移實現(xiàn)了54.9%和24.65%的近紅外發(fā)射內外量子產率,發(fā)射帶寬可達260 nm,,封裝的pc-LED可用于血管可視化和夜視,,相關工作以通訊作者發(fā)表在《Optics Express》(2022 30(16),28550-28558)和《Chemical Engineering Journal》(2022 437,135346)。

(3)針對目前商用全譜照明光源中藍光成分對視網膜損傷較大的問題,李盼來教授團隊與河北利福光電技術有限公司,、佛山市中昊光電科技有限公司等企業(yè)聯(lián)合開展技術攻關,,開發(fā)了一系列光譜覆蓋整個可見光波段的新型熒光粉并實現(xiàn)了量產,相關研究成果以第一完成人獲河北省科學技術進步二等獎1項(2022),。

以上工作得到國家自然科學基金,、河北省自然科學基金重點項目、河北省自然科學杰出青年基金項目,、中央引導地方項目,、光學工程學科建設項目等經費的資助。物理學院發(fā)光與顯示團隊王志軍教授,、索浩副教授,、李磊鵬博士、碩士研究生魏國輝,、楊慧芳和王野作為主要貢獻者共同完成了以上工作,。
論文鏈接:
1.https://doi.org/10.1002/lpor.202200589
2.https://doi.org/10.1364/OL.470708
3.https://doi.org/10.1364/OE.445293
4.https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.137890
5.https://doi.org/10.1002/lpor.202200012
6.https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.135346
7.https://doi.org/10.1002/adom.202201076
8.https://doi.org/10.1002/adom.202200415
9.https://doi.org/10.1364/OE.464066
10.https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.10.298
11.https://doi.org/10.1364/OL.442627
(物理學院、科學技術處供稿)