Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Kemi

Meget effektiv og stabil nær-infrarød fosfor til nattesyn og bio-billeddannelse

Bredbånd nær-infrarød luminescens teori og anvendelse. Kredit:Gui-Hua Li, et al.

Nær-infrarød (NIR) lyskilde, karakteriseret ved ikke-destruktiv og hurtig detektion, har en bred vifte af applikationer inden for forskellige områder, herunder fødevaretestning, sikkerhed, sensing, landbrugsproduktion og biomedicin. Tilgængeligheden af ​​en kompakt, højeffektiv og billig NIR-phosphor er en nøglefaktor for at opnå dens brede anvendelse.



NIR pc-LED, der kan prale af kvaliteter som lavere omkostninger og justerbar emissionsbølgelængde, har fået bred opmærksomhed. Nøglen ligger i udviklingen af ​​NIR selvlysende materialer med bredbåndsemission, høj lyseffektivitet og termisk stabilitet. De justerbare selvlysende egenskaber af Cr 3+ har tiltrukket sig forskernes opmærksomhed.

Ikke desto mindre er mangfoldigheden i Cr 3+ luminescenscentre på tværs af forskellige værter udgør en udfordring. I tidligere undersøgelser er der forskellige syn på, hvorvidt den nær-infrarøde luminescens af Cr 3+ kommer fra 4-ligand eller 6-ligand eller 8-ligand. Systematisk og dybdegående forskning er afgørende for at belyse forholdet mellem Cr 3+ 's belægningsvane og reagerende fotoluminescensegenskaber.

Til det formål undersøgte et team af forskere ledet af Gemei Cai ved Central South University i Kina de luminescerende egenskaber og krystalfeltmiljøet i Cr 3+ i specialmatrix Y2 Mg2 Al2 Si2 O12 med flere kationiske steder. NIR pc-LED'erne blev lavet af de udviklede NIR-emitterende fosfor, og de potentielle anvendelser af disse NIR-lyskilder til nattesyn, bio-billeddannelse og ikke-påtrængende detektion blev demonstreret.

"Ved hjælp af krystallografisk undersøgelse, spektroskopikarakterisering og krystalfeltstyrkeanalyser bekræftes Cr1, Cr2 og Cr3 at stamme fra Cr 3+ i Al/SiO4 tetraedrisk, Mg/AlO6 octaedral og Y/MgO8 henholdsvis dodekaedrale steder," siger Cai.

"Potentielle applikationer for denne samlede miniaturiserede NIR pc-LED inkluderer natvisualisering, bio-billeddannelse og ikke-påtrængende detektion, som demonstreret ved den klare visualisering af blodkar i en hånd samt chip- og kredsløbslayout på et magnetisk kort under NIR belysning."

Resultaterne, offentliggjort i tidsskriftet Advanced Powder Materials , præsenterer Cr 3+ -aktiveret NIR-phosphor med enestående luminescens til multifunktionelle applikationer. Undersøgelsen demonstrerer også gennemførligheden af ​​strategien ved at designe multi-luminescerende centre med mellemsvagt krystalfeltmiljø for Cr 3+ for at opnå bredbåndsemission.

Flere oplysninger: Gui-Hua Li et al., Opnåelse af bredbåndsnær-infrarød luminescens i Cr3+-aktiveret Y2Mg2Al2Si2O12-phosphor via multi-site belægning, Avancerede pulvermaterialer (2024). DOI:10.1016/j.apmate.2024.100186

Leveret af KeAi Communications Co.




Varme artikler