通过扩展活性层提高向下色素发光强度
材料科学
2025-04-21 v1
摘要
稀土掺杂纳米粒子（RENPs）的近红外（NIR）发射（称为向下色射发光）在从信息技术到生物医学等多样应用中受到广泛关注。为了提高亮度和丰富 RENPs 向下色射发光的功能，众多研究利用惰性壳层以保护稀土掺杂剂免受表面耗尽。然而，当使用更高浓度的稀土离子时，内部浓度耗尽仍是一个未解决的难题。紧随其后的是大量针对核心-壳结构的研究，界面显示出从清晰、突变的边界到模糊的边界不等的可控范围，涉及阳离子掺杂。首先利用这种核心-壳结构的掺杂特性，我们设计了一种新型架构，以创建均匀的双层核心-壳界面扩展活性层，使更多发光中心得以实现而不会出现严重的浓度耗尽。通过系统性地部署起始核心的晶体性、壳层生长动力学和掺杂浓度，我们的新型架构实现了向下色射发光强度提升 12 倍，显著优于传统的核心-壳结构。这些结果为更深入地理解掺杂核心-壳结构的潜在优势提供了见解，为实现高度提升的 NIR 光学性能提供了有效方法来解决内部浓度耗尽效应。
引用
@article{arxiv.2504.13281,
title = {Increasing Downshifting Luminescence Intensity Through an Extended Active Layer},
author = {Miao Liu and Jinyang Liang and Fiorenzo Vetrone},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.13281},
year = {2025}
}