近日，材料系無機非金屬材料研究所邱建榮教授指導(dǎo)的博士生周佳佳發(fā)現(xiàn)單個稀土摻雜納米顆粒的超靈敏上轉(zhuǎn)換發(fā)光現(xiàn)象，相關(guān)成果在國際著名學(xué)術(shù)期刊Nano Letters上發(fā)表論文。
稀土離子摻雜上轉(zhuǎn)換發(fā)光作為一種反斯托克斯光學(xué)現(xiàn)象，被發(fā)現(xiàn)以來受到了人們的普遍關(guān)注。近年來，由于納米材料制備技術(shù)的迅速發(fā)展，該領(lǐng)域的研究進一步向縱深推進，應(yīng)用研究也已拓展至太陽能利用、生物顯微成像、三維立體顯示等眾多重要領(lǐng)域。但是迄今為止人們比較關(guān)注納米顆粒群體的統(tǒng)計發(fā)光行為，而對于單顆納米顆粒的發(fā)光特性研究甚少，尚沒有稀土離子摻雜納米顆粒的上轉(zhuǎn)換發(fā)光的偏振特性的研究。
周佳佳同學(xué)首次在單顆粒光譜學(xué)模式下研究了稀土離子摻雜氟化物微納米棒的基于能量傳遞的偏振上轉(zhuǎn)換發(fā)光，發(fā)現(xiàn)了晶體場作用下的能級劈裂、單重態(tài)至三重態(tài)的躍遷發(fā)光、離散發(fā)射峰隨著偏振發(fā)射角呈現(xiàn)周期性變化等獨特的光學(xué)現(xiàn)象，并結(jié)合第一性原理計算對上述現(xiàn)象產(chǎn)生的機理進行了深入探討。這一研究成果將稀土離子摻雜上轉(zhuǎn)換發(fā)光方面的研究拓展到一個全新的層面，有望在精密光學(xué)成像和信號傳輸?shù)阮I(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。相關(guān)論文以“Ultrasensitive Polarized Up-Conversion of Tm3+–Yb3+ Doped β-NaYF4 Single Nanorod”為題，發(fā)表在國際著名學(xué)術(shù)期刊Nano Letters。該項研究工作得到國家自然科學(xué)基金和硅材料國家重點實驗室的資助。
材料系無機非金屬材料研究所
2013年4月30日
