近日,我校光電學(xué)院王樂教授團隊在應(yīng)力發(fā)光材料領(lǐng)域取得重要研究進展。相關(guān)成果以“Awakening dumb Mn2+ mechanoluminescence site to achieve force, temperature and time-domain induced color tuning via trap-assisted energy transfer”為題發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Chemical Engineering Journal (中科院一區(qū)TOP, 影響因子15.1)上。第一通訊單位為中國計量大學(xué)光學(xué)與電子科技學(xué)院,第一作者為2022級研究生區(qū)嘉祺,通訊作者為研究生導(dǎo)師房雙強博士和王樂教授。

應(yīng)力發(fā)光材料由于其獨特的應(yīng)力響應(yīng)光子發(fā)射特性,在應(yīng)力傳感、生物成像、多維防偽、結(jié)構(gòu)檢測等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。其中,Mn2+是一種重要的應(yīng)力發(fā)光中心,具有光譜寬、顏色可調(diào)的特點。然而,除了四面體或八面體配位外,在不對稱多面體中產(chǎn)生應(yīng)力發(fā)光非常困難,這極大地阻礙了新型Mn2+摻雜應(yīng)力發(fā)光材料的開發(fā)和應(yīng)用。
針對上述問題,該團隊提出了一種陷阱輔助能量轉(zhuǎn)移模型,成功地喚醒了Sr5(PO4)3Cl結(jié)構(gòu)中不對稱[SrO9]多面體內(nèi)的Mn2+應(yīng)力發(fā)光啞位。通過該模型,Sr5(PO4)3Cl:Eu2+,Mn2+應(yīng)力發(fā)光材料在變力和變溫刺激下表現(xiàn)出明顯的應(yīng)力發(fā)光顏色變化。同時,該團隊首次觀測到毫秒級時域變化下的應(yīng)力發(fā)光變色,從而為實現(xiàn)力、溫度和時域三模應(yīng)力傳感提供了材料支撐。
