清华大学深圳国际研究生院科研成果登上《自然》 给稀土穿上“能量转换外衣”

稀土纳米晶是发光材料中的“绝缘宝石”，虽具有巨大发光潜力，却因自身局限无法被电流直接“点亮”——清华大学深圳国际研究生院（清华SIGS）韩三阳副教授团队与合作者，为稀土纳米晶设计了一件独特的“能量转换外衣”，将能量高效传递给稀土纳米晶的有机分子界面，为解决电致发光器件的应用难题找到突破口。11月20日，该研究成果以“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》。

“这就像人在‘穿着棉袄跑步’。”韩三阳解释，稀土材料的绝缘性，使电流难以注入和传输其中，因此其无法像半导体材料那样被电流直接高效点亮。针对这一难题，韩三阳副教授团队与黑龙江大学许辉、韩春苗教授团队和新加坡国立大学刘小钢院士团队联合攻关，创新性地通过表面修饰，为稀土纳米晶（镧系掺杂纳米晶）穿上“能量转换外衣”，采用有机-无机杂化策略，精确调控能级结构，借助配体工程将激子能量高效分配给镧系离子发光体，成功解决了电致发光中激子产生、输运和注入的核心难题，实现了高色纯度、光谱可调的高效电致发光。

该成果不仅可推动稀土发光在柔性显示、近红外器件等领域的应用，突破国产光电技术，未来更有望进一步应用到人体健康监测、无创检测，甚至开拓到农作物补光技术等场景中。

编辑 吴诗敏 审读 吴剑林 二审 李璐 三审 詹婉容