“理工振兴”学术动态：河北大学物理科学与技术学院发光与显示团队在《Nature Communications》再次发表最新研究成果

近日，我校物理科学与技术学院发光与显示团队在日盲应力发光方向再次取得重要突破，研究成果以“Multi-stimulated far-UVC luminescence for solar-blind imaging”为题发表于《Nature Communications》。该论文的第一作者为2023级博士研究生蔡重阳，我校物理科学与技术学院杨艳民教授、李磊朋副教授、深圳大学彭登峰研究员和香港城市大学王锋教授为共同通讯作者。

镧系掺杂应力发光材料因其独特的力—光转换特性而备受关注。现有体系的应力发光范围主要集中在380–1540nm波段，仅略微延伸至紫外区域，这限制了它们在日盲成像、无背景追踪、隐蔽通信、紧急指示与救援等领域的应用。为解决这一难题，研究团队基于在紫外—尤其是深紫外领域内的多年探索与积累，通过分析基质影响下Pr³⁺的复杂能级结构，建立了远紫外C波段应力发光的通用设计准则。基于此，团队开发出一类Pr³⁺掺杂SrF₂样品，借助Pr³⁺的5d→4f跃迁，实现了中心波长约为222 nm的远紫外C波段应力发光。此外，SrF₂基质还对多种镧系离子发光中心（Ce³⁺、Nd³⁺、Sm³⁺、Eu^2+/3+、Gd³⁺、Tb³⁺、Dy³⁺、Ho³⁺、Er³⁺、Tm³⁺和Yb³⁺）表现出包容性，均实现了应力发光效果，覆盖了200–1700 nm全光谱范围。考虑到太阳光中的紫外C成分已被臭氧层完全吸收，研究团队展示了所设计的远紫外C应力发光体系在无背景标记、结构健康监测等方面的潜在应用。

以上工作得到了国家自然科学基金、“香江学者计划”项目、河北省教育厅项目、河北大学自然科学跨学科研究项目、河北大学高层次引进人才项目以及河北大学物理科学与技术学院公共测试中心的大力支持。

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-61522-6

（物理科学与技术学院、科学技术与创新研究院供稿）