近日,國際頂級學術期刊《Nature》刊發了一項來自中國科研團隊的重要成果。由黑龍江大學、清華大學與新加坡國立大學聯合攻關的研究,成功破解了絕緣性稀土納米晶高效電致發光的世界性難題,為我國稀土產業的高端化轉型提供了關鍵技術支撐。
稀土作為現代工業不可或缺的戰略資源,素有“工業維生素”之稱。我國雖在稀土儲量和冶煉領域占據全球領先地位,但在高端功能材料與器件開發方面長期面臨技術瓶頸。特別是鑭系摻雜納米晶,盡管具備色純度高、穩定性強等理想發光特性,卻因絕緣特性難以被電流直接激發,導致其高價值光電應用長期受阻。
研究團隊創新性地提出有機半導體敏化策略,通過設計功能化有機配體構建“光電橋梁”,實現了能量向絕緣稀土納米晶的高效精準傳遞。這一突破使電致發光器件效率較傳統技術提升76倍,更突破性地實現了單一器件中通過稀土離子調控覆蓋全光譜發光。
該成果不僅標志著我國在稀土光電應用領域取得重大突破,更為超高清顯示、近紅外通信、生物醫療等新一代信息技術提供了自主可控的新型材料體系。據介紹,這項技術成功打通了從稀土材料特性到高端器件功能轉化的關鍵路徑,為破解我國稀土產業“原料出口多、高附加值產品少”的困境提供了核心解決方案。
實驗數據顯示,采用新技術的電致發光器件在亮度、色純度和穩定性等核心指標上均達到國際領先水平。特別在近紅外通信領域,稀土納米晶的全光譜調控能力為6G通信、光子芯片等前沿技術開辟了新方向。目前,研究團隊正與多家企業推進技術轉化,預計三年內實現產業化應用。





















