近日，我院陈大钦教授课题组在新型无铅杂化金属卤化物发光材料研究方面取得重要进展。团队发展了一种多重自陷态激子（STE）工程策略，成功构建了具备近乎完美量子效率和激发波长可调谐发光特性的Sb掺杂锆基杂化卤化物材料，并成功应用于多级动态光学信息加密和防伪。相关研究成果以“Multi-Self-Trapped-Exciton Engineering in Sb-Doped Zr-Hybrid-Halides Towards Near-Unity Quantum Efficiency and Excitation-Tunable Luminescence”为题，发表于国际权威学术期刊《Advanced Functional Materials》。
兼具高效率和激发波长可调谐特性的材料在高级光电和信息安全领域具有极大潜力。然而，在单一无铅体系中同时实现这两点面临重大挑战。针对这一问题，研究团队提出在零维杂化卤化物ETPP2ZrCl6中引入Sb3+离子的设计思路，利用Sb掺杂重构材料的激子能带结构，激活多重自陷态激子以协同调控其发光行为。
实验表明，与Sb相关的多重STE态的引入，为体系提供了极具竞争力的能量接收途径，有效捕获了有机三重态激子并抑制了室温磷光，使材料的光致发光量子效率（PLQY）跃升至98.6%。同时，通过改变激发波长，该体系的发光颜色能够在暖白光到橙红光之间实现连续调谐。基于该材料涵盖纳秒荧光至秒级磷光的多重发光寿命及颜色调谐特性，团队成功构建了4×8点阵ASCII编码系统及高安全性防伪数字显示模型。这展示了其在时间序列解码及多维信息隐蔽方面的高级应用，为高分辨、多维度的光学加密应用提供了新的材料体系。
福建师范大学物理与能源学院为论文第一完成单位，我院硕士研究生魏璐瑶和博士研究生金世林为共同第一作者，陈大钦教授为通讯作者。该研究获得了国家自然科学基金和福建省自然科学基金等项目支持。
论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.76054
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