我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)在稀土材料領(lǐng)域取得重大突破，成功攻克絕緣性稀土納米晶高效電致發(fā)光的世界性難題。相關(guān)研究成果近日在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然》上發(fā)表，標(biāo)志著我國(guó)在稀土高端光電應(yīng)用領(lǐng)域邁出關(guān)鍵一步。

稀土作為不可替代的戰(zhàn)略資源，素有"工業(yè)維生素"之稱。我國(guó)雖在稀土儲(chǔ)量和冶煉技術(shù)上占據(jù)優(yōu)勢(shì)，但在高端功能材料與器件開(kāi)發(fā)方面長(zhǎng)期面臨技術(shù)瓶頸。特別是鑭系摻雜納米晶，盡管具備色純度高、穩(wěn)定性強(qiáng)等理想發(fā)光特性，但其固有的絕緣特性導(dǎo)致無(wú)法被電流直接激發(fā)，嚴(yán)重制約了相關(guān)光電應(yīng)用的發(fā)展。

由黑龍江大學(xué)、清華大學(xué)與新加坡國(guó)立大學(xué)組成的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)，通過(guò)創(chuàng)新性的有機(jī)半導(dǎo)體敏化策略，成功破解這一難題。研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出功能化有機(jī)配體作為"光電橋梁"，實(shí)現(xiàn)了能量向絕緣稀土納米晶的高效傳遞，最終在電流驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)高效發(fā)光。這一突破性技術(shù)使電致發(fā)光器件效率提升76倍，并可通過(guò)稀土離子調(diào)控實(shí)現(xiàn)單一器件的全光譜發(fā)光。

該成果不僅打通了稀土材料特性向高端器件功能轉(zhuǎn)化的技術(shù)通道，更為超高清顯示、近紅外通信、生物醫(yī)療等新一代信息技術(shù)提供了全新的材料解決方案。研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化發(fā)光單元，通過(guò)精準(zhǔn)的能量傳遞機(jī)制，使稀土納米晶的發(fā)光性能得到質(zhì)的飛躍。

這項(xiàng)突破性研究為我國(guó)稀土產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐，有助于推動(dòng)稀土資源從"原料出口"向"高附加值技術(shù)輸出"的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變。通過(guò)提升終端產(chǎn)品附加值，該技術(shù)將顯著增強(qiáng)我國(guó)稀土產(chǎn)業(yè)鏈的自主創(chuàng)新能力，在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利地位。