上海
編輯丨王多魚
排版丨水成文
鑭系納米晶在電致發光（Electroluminescence，EL）應用中具有獨特優勢，包括窄帶發射、高色純度和組分可調的發光輸出。然而，其絕緣特性對載流子的傳輸與注入提出了挑戰，阻礙了它們在電驅動光電器件中的應用。
2025 年 11 月 19 日，黑龍江大學化學與材料科學學院許輝教授、韓春苗教授，清華大學深圳國際研究生院韓三陽副教授及新加坡國立大學劉小剛教授團隊合作，在國際頂尖學術期刊Nature上發表了題為：Electro-generated excitons for tunable lanthanide electroluminescence 的研究論文，黑龍江大學為該論文第一單位，據悉，這也是黑龍江大學校史首篇Nature論文。
該研究實現了鑭系納米晶（NaGdF?:X）在電致發光器件中的應用研究突破，通過功能化配體設計克服材料絕緣性挑戰，實現高效多色發光調控。
在這項最新研究中，研究團隊展示了一種基于絕緣性鑭系氟化物納米晶（4 nm；NaGdF?:X；X = Tb3?、Eu3?或Nd3?）的高效電致發光策略，該納米晶表面包覆了一系列功能化的2-（二苯基磷酰基）苯甲酸（ArPPOA）。這些配體具有供體-氧化膦受體雜化結構，通過羧基和 P=O 配位點與納米晶結合，并通過調控配體內電荷轉移特性有效敏化鑭系納米晶的發光。
氧化膦-鑭系氟化物納米晶發光體的系統設計
超快光譜研究表明，ArPPOA 與鑭系納米晶之間的強耦合促進了系間竄越（ISC；<1納秒）及三線態能量向納米晶的高效轉移（效率高達96.7%）。通過精確控制納米晶中摻雜元素的組成和濃度，該研究實現了不依賴器件結構改變的全色域多色電致發光，其中 Tb3? 體系的外量子效率超過 5.9%。
總的來說，該配體功能化納米晶平臺為絕緣納米晶體系的激子調控提供了一種模塊化策略，為開發光譜精確的電致發光材料開辟了新路徑。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41586-025-09717-1
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