我國科研團(tuán)隊(duì)在稀土高端應(yīng)用領(lǐng)域取得重大突破，由黑龍江大學(xué)、清華大學(xué)與新加坡國立大學(xué)聯(lián)合完成的研究成果，近日在國際頂級學(xué)術(shù)期刊《自然》上發(fā)表。該研究成功攻克了絕緣性稀土納米晶高效電致發(fā)光的技術(shù)難題，為推動我國稀土產(chǎn)業(yè)向高附加值方向轉(zhuǎn)型提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。

稀土元素因其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于新能源、信息技術(shù)、生物醫(yī)療等戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，被譽(yù)為"工業(yè)維生素"。我國擁有全球最豐富的稀土資源儲量和最完善的冶煉分離技術(shù)，但在高端功能材料與器件開發(fā)方面仍存在明顯短板。特別是鑭系摻雜納米晶，雖然具備色純度高、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)致無法被電流直接激發(fā)，嚴(yán)重制約了其在顯示、通信等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。

研究團(tuán)隊(duì)針對這一技術(shù)瓶頸，創(chuàng)新性地提出有機(jī)半導(dǎo)體敏化策略。通過設(shè)計(jì)功能化有機(jī)配體作為能量傳遞的"光電橋梁"，實(shí)現(xiàn)了對絕緣稀土納米晶的高效能量注入。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，采用該技術(shù)制備的電致發(fā)光器件效率較傳統(tǒng)方案提升76倍，更突破性地實(shí)現(xiàn)了單一器件中通過稀土離子調(diào)控完成全光譜發(fā)光。

這項(xiàng)突破性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)路徑，更構(gòu)建了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新材料體系。基于該技術(shù)開發(fā)的超高清顯示、近紅外通信、生物成像等應(yīng)用，有望突破國外技術(shù)封鎖，顯著提升我國稀土產(chǎn)業(yè)鏈的終端產(chǎn)品附加值。據(jù)團(tuán)隊(duì)介紹，相關(guān)技術(shù)已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化階段，未來將在多個(gè)戰(zhàn)略領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。