近日，物理學院發光與顯示課題組與香港城市大學王鋒教授團隊合作，在近紅外熒光無損檢測領域取得新進展，相關工作“Rapid Nondestructive Detection Enabled by an Ultra-Broadband NIR pc-LED”以河北大學為第一單位發表在《Laser & Photonics Reviews》(2022, 2200012)，索浩博士為該論文的第一作者兼通訊作者，博士研究生王宇為共同第一作者，王志軍教授為共同通訊作者。另外兩項工作“Ultra-Broadband and High Efficiency Near-Infrared Gd₃Zn_xGa_5-2xGe_xO₁₂:Cr³⁺ (x=0-2.0) Garnet Phosphors via Crystal Field Engineering”和“Highly Efficient and Stable Near-Infrared Broadband Garnet Phosphor for Multifunctional Phosphor-Converted Light-Emitting Diodes”分別發表在《Chemical Engineering Journal》(2022, 437, 135346)和《Advanced Optical Materials》(2022, 2200415)，第一作者均為碩士研究生王野，李盼來教授和王志軍教授為共同通訊作者。

近紅外LED憑借在安全監測、食品安全、現代農業、夜視、光伏領域、醫療診斷等方面具有許多潛在應用而受到廣泛關注。但是，目前報道的近紅外發光熒光粉仍然存在發光效率低、半峰寬窄、熱穩定性差等不足，一定程度上限值了其商業化應用。基于此，發光與顯示團隊報道了一系列具有優異發光和光電轉換特性的近紅外發光材料。通過陽離子取代策略，分別采用Zn²⁺-Ge⁴⁺或Y³⁺-In³⁺代替Gd₃Ga₅O₁₂中的Ga³⁺-Ga³⁺離子對，獲得了具有高內量子效率（81.8%）和高熱穩定性（94.1%@375 K）的近紅外發光材料。通過調控能量傳遞過程，雙鈣鈦礦La₂MgHfO₆:Cr³⁺/Yb³⁺近紅外發射的內/外量子效率、半峰寬和熱穩定性得到了顯著提高。研究團隊進一步將熒光粉制備成小型近紅外發光二極管，在植物照明、夜視、生物組織穿透、葡萄糖濃度檢測方面展現了優越的性能。此外，團隊還首次將制備的近紅外LED應用于電纜斷點等結構故障方面的快速檢測，為設計寬帶近紅外發射熒光粉提供了一種新穎的切入點，在工業檢測和醫療診斷的實際應用方面具有指導意義。

以上工作得到了國家自然科學基金、河北省自然科學基金杰出/優秀青年項目、香江學者計劃、河北大學高層次人才啟動項目等經費的資助。

《Laser & Photonics Reviews》、《Advanced Optical Materials》是光學領域的國際著名期刊，涵蓋了光學科學各個方面的研究，由Wiley-VCH出版，包含綜述、論文、快訊文章等內容。

文章鏈接：

1.https://doi.org/10.1002/lpor.202200012

2.https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.135346

3.https://doi.org/10.1002/adom.202200415

物理科學與技術學院、科學技術處供稿