打破核心技术瓶颈！我国科研团队为稀土穿上“能量转换外衣”

记者从清华大学获悉，该校深圳国际研究生院（清华SIGS）韩三阳副教授团队联合黑龙江大学、新加坡国立大学科研力量的最新研究成果，以“捕获电生激子实现可调谐的稀土纳米晶电致发光”为题在线发表于《自然》期刊。这是清华SIGS今年发表的第五篇《自然》成果，为稀土材料在现代光电技术中的产业化应用扫清了关键障碍。

据了解，稀土纳米晶（镧系掺杂纳米晶）因发光颜色可调、谱线窄、稳定性高等优势，被视为电致发光领域“潜力股”。但该材料的绝缘特性导致电流无法直接注入，使其长期难以应用于LED、OLED等现代直流电致发光器件，陷入“穿着棉袄跑步”的技术困境。

共同通讯作者韩三阳（右）与其学生、共同一作张鹏 清华大学

针对这一核心瓶颈，联合团队创新性提出有机—无机杂化策略，通过表面修饰为稀土纳米晶穿上“能量转换外衣”。该有机分子界面可精确调控能级结构，将激子能量高效传递给稀土离子发光体，成功解决了电致发光中激子产生、输运和注入的关键难题，实现高色纯度、光谱可调的高效电致发光。

这项突破源于团队14年的持续深耕。早在2020年，韩三阳团队就曾在《自然》发表稀土材料光致发光相关成果，此次研究进一步构建起从光驱动到电驱动的完整技术链条。值得关注的是，该成果无需大幅改动器件结构，仅通过调控稀土离子即可实现多色发光，在高分辨率显示、近红外技术等领域应用潜力显著，未来有望拓展至人体健康监测、无创检测、农作物补光等场景。