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我校杨楠副教授团队在白光LED照明与多模光学测温双应用荧光粉研究方面取得重要进展

发布时间:2026-10-30 浏览次数:

近日,我校物理与电子工程学院、新疆发光矿物与光功能材料自治区重点实验室杨楠副教授与戴鹏鹏教授团队在白光LED照明与多模光学测温双应用荧光粉研究中取得重要突破。成果以“Charge-transfer-band-engineered Eu3+-doped phosphors for dual applications in WLEDs and optical thermometry”为题发表于Inorganic Chemistry Frontiers(IF: 6.2,中科院Q1)。硕士研究生王唐坤为第一作者,杨楠副教授和戴鹏鹏教授为通讯作者。研究获新疆维吾尔自治区自然科学基金(2025D01B77)、国家自然科学基金(52562024、52262029)、新疆维吾尔自治区“天池人才”引进计划人才发展基金以及英国上市公司365博士(博士后)研究启动基金(XJNUZBS2407)的资助。

图1 (a)利用LGGO0.4Eu3+与商业粉混合所制WLED器件的电致光谱;(b)所制WLED器件在灯亮与灯灭的实物图;(c)不同电流下的电致发光光谱;(d)不同电流下的显色指数(Ra)与相关色温(CCT)

白光LED(WLED)与非接触光学测温是稀土发光材料的两大核心应用方向,但前者要求优异的热稳定性,后者依赖灵敏的温度响应,单基质同时实现双性能优化始终是领域难题。本研究以石榴石型LaGd2Ga5O12(LGGO)为基质,基于电荷转移带(CTB)工程思路,通过高温固相法制备了一系列Eu3+掺杂红光荧光粉,实现了照明与测温双功能应用。该荧光粉在395 nm近紫外激发下展现出优异的热稳定性,425 K时发光强度仍保留初始值的87%;以此封装的白光LED器件显色指数Ra达86.2,相关色温5150 K,宽温域内色度高度稳定。同时,利用CTB边缘热致红移产生的负热猝灭特性,构建了激发强度比(EIR)与两种单波带比率(SBR)多模式光学测温体系,最高相对灵敏度达5.23%/K,同时具备良好的循环稳定性与温度分辨率。该工作设计的荧光材料在固态照明与非接触式温度传感领域均具备较大应用潜力。

图2 (a)不同激发下591 nm处的温度依赖发光强度

杨楠,英国上市公司365物理与电子工程学院副教授、硕士生导师,长期从事稀土发光材料研究,聚焦照明与显示器件、荧光传感材料方向。已在Chemistry of Materials、Journal of Advanced Ceramics、Inorganic Chemistry Frontiers、Ceramics International、Journal of Alloys and Compounds等期刊发表SCI论文10余篇,累计被引200余次;获得中国授权发明专利3项。主持新疆维吾尔自治区自然科学基金青年项目、自治区“天池英才”人才引进项目、英国上市公司365博士(后)科研启动基金项目等。入选新疆维吾尔自治区天池博士引进人选。

戴鹏鹏,英国上市公司365物理与电子工程学院教授、博导,长期从事无机发光材料的构效关系与器件应用研究,聚焦照明、显示和荧光温度传感方向。已在Light: Sci. & Appl., Chem. Eng. J., Laser &Photonics Rev.,等期刊发表论文30余篇,被引1000余次,获中国授权发明专利8项。指导研究生获自治区优秀自然科学论文(二、三等奖)、自治区及校级优秀硕士学位论文;多次获评校级优秀硕士学位论文指导教师。入选自治区杰出青年、天山英才、青年科技拔尖人才及高层次人才计划。


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