稀土掺杂光子雪崩上转换纳米晶在超分辨成像、微型激光器、单分子示踪和量子光学等前沿领域具有广阔的应用前景。然而,由于纳米晶表面和内部羟基缺陷等荧光猝灭效应,目前在常温下实现稀土纳米晶的高阶非线性光子雪崩上转换仍然是稀土发光领域的一个重大挑战。
Nano Lett. 2023, 23, 8576-8584)。论文的第一作者是中国科学院福建物构所2020级博士研究生张美然,通讯作者是中国科学院福建物构所/闽都创新实验室郑伟研究员、商晓颖副研究员和陈学元研究员。该工作得到科技部国家重点研发计划稀土新材料专项、国家自然科学基金和福建省基金等项目支持。
此前,陈学元团队在稀土上转换纳米发光材料的控制合成、光学性能和生物应用方面取得了系列重要研究进展。例如,发展光控合成新方法实现稀土/钙钛矿纳米复合结构的原位限域合成和全光谱上转换发光调控(Nat. Commun. 2018, 9, 3462);利用CsLu2F7:Yb/Er基质的重原子效应,实现染料三重态敏化稀土离子的高效上转换发光及胞内次氯酸检测(Aggregate 2023, 4, e387)。