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（a）通過將新型光致發(fā)光0D材料與黃色熒光粉混合，科學(xué)家們能夠制作出白色光致發(fā)光薄膜，這是該材料的潛在應(yīng)用之一；（b）通過簡(jiǎn)單地調(diào)節(jié)0D材料和黃色熒光體的比例，可以改變光致發(fā)光膜的顏色。圖片來源：Advanced Materials

通過設(shè)計(jì)制造成本低廉的新型光致發(fā)光材料，使用無毒且穩(wěn)定的起始材料，日本東京工業(yè)大學(xué)的科學(xué)家們已經(jīng)增強(qiáng)了他們對(duì)光致發(fā)光的量子性質(zhì)的理解。他們?cè)贏dvanced Materials雜志的一篇論文中描述了這種新型光致發(fā)光材料。

理解和掌握光的產(chǎn)生可以使研究人員能夠?yàn)楦黝悜?yīng)用構(gòu)建和改進(jìn)各種光學(xué)和電子設(shè)備。量子點(diǎn)（QD）是一種特殊的納米粒子，在被激發(fā)時(shí)以特定頻率發(fā)光。但由于多種因素的共同作用，它們的應(yīng)用目前受到限制：制造QD薄膜很困難，它們使用的是有毒的起始材料如鎘和鉛，合成成本高。

一些光致發(fā)光的零維（0D）材料（其中電子被限制在幾納米并且可以被激發(fā)產(chǎn)生光）也已經(jīng)過測(cè)試，但它們?nèi)匀环浅Ｒ蕾囉阢U。現(xiàn)在，由Hideo Hosono領(lǐng)導(dǎo)的東京工業(yè)大學(xué)的科學(xué)家們?cè)O(shè)法設(shè)計(jì)了一種新型的光致發(fā)光無鉛0D材料，并對(duì)其進(jìn)行了分析，以深入了解光致發(fā)光材料的性質(zhì)。

這種材料由銫、銅和碘（Cs3Cu2I5）構(gòu)成，并具有晶體結(jié)構(gòu)。銫原子限制了[Cu2I5 ] 3-，當(dāng)被與激發(fā)QD的那些類似的特定頻率激發(fā)時(shí)，它們便發(fā)射藍(lán)光。研究人員能夠利用這種材料制造穩(wěn)定且具有優(yōu)異光致發(fā)光特性的薄膜。“這種薄膜在環(huán)境條件下表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性，即兩個(gè)月內(nèi)光致發(fā)光量子產(chǎn)率（PLQY）沒有明顯降低。”Hosono表示。

隨后該團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步展示了這種材料的兩種應(yīng)用。第一種應(yīng)用是白色發(fā)光膜，通過將藍(lán)色發(fā)光材料與特定比例的黃色磷光體混合，以產(chǎn)生白光。然后可以簡(jiǎn)單地改變所用成分的比例來制備發(fā)出不同顏色光的膜。

第二個(gè)應(yīng)用是藍(lán)色LED，但它的電致發(fā)光（EL）性能并不好。然而，這使得團(tuán)隊(duì)能夠更好地理解基礎(chǔ)EL機(jī)制，這將在未來的研究中發(fā)揮作用。Hosono總結(jié)道：“已經(jīng)證明，基于Cu（I）鹵化物的低維化合物的探索是獲得無鉛高量子產(chǎn)率發(fā)光材料的新途徑。”這些材料有望在未來的光學(xué)和納米技術(shù)應(yīng)用中發(fā)揮重要作用。