近日，我校物理与电子信息学院朝克夫教授团队在稀土发光与功能材料领域取得两项重要突破成果，相关研究成果分别发表于国际权威学术期刊Laser & Photonics Reviews 和Journal of Colloid and Interface Science。该系列研究为全光谱健康照明、高灵敏温度传感及可穿戴应力发光技术提供了全新材料体系与应用方案，对绿色能源、智能传感及生物医学工程领域的发展具有重要意义。

一、新型卤代锗酸盐荧光粉实现类太阳全光谱照明与超灵敏温度传感

团队首次设计并合成了新型 Sr₆Ge₂O₇Cl₆:Eu²⁺（SGOC:Eu²⁺）卤代锗酸盐荧光粉。该材料在 蓝光（400 nm）、绿光（501 nm） 和红光（670 nm） 范围呈现多波段发射，其多位点发光特性源于 Eu²⁺ 离子占据四种不同 Sr²⁺ 晶格位点。通过引入 Ge/Si 晶格替代策略，团队实现了 Eu²⁺离子发光效率的显著提升，发光强度提高 2.82 倍，量子效率达到 57.5%。基于该材料制备的高显色白光 LED 在太阳光谱 380–780 nm 范围内的匹配度高达 84.2%，显色指数（Ra）高达 96，在健康照明应用中表现出优异性能。此外，SGOC:Eu²⁺ 还展现出优异的光学温度传感性能：在室温下（298 K）绝对温度灵敏度为 3.07% K⁻¹，高温（498 K）时相对灵敏度达 15.22% K⁻¹，为下一代高效固态光源与高精度光学测温器件提供了新型材料基础。

二、自恢复多色磷酸钙应力发光材料在可穿戴与生物应用中展现巨大潜力

我校朝克夫教授团队与深圳大学王瑀、彭登峰教授团队合作开发出一类低成本、可多色发射、环境友好且生物兼容的Ca₂P₂O₇基应力发光材料。该系列材料可在紫外至红光的宽光谱范围内发光，并在多次机械加载循环中保持稳定的发光强度与自恢复特性。研究利用第一性原理计算发现，该材料的纵向压电系数d₃₃高达24.90 pc/N，结合实验验证，揭示了其应力发光机理为内建压电场与外部摩擦电场协同作用的结果。由于其发光强度与机械应力呈线性关系，该材料在应力传感和运动监测中具有重要应用价值。团队将Ca₂P₂O₇: X材料与柔性聚二甲基硅氧烷（PDMS）、环氧树脂以及仿真牙科材料相结合，成功制备了多种柔性可穿戴传感器与生物器件原型。在人体接触与人工唾液浸泡30天的生物安全性测试中，仅检测到少量Ca、P元素，未检出有害元素，进一步证明了其在可穿戴皮肤、运动防护及口腔修复等生物医疗场景中的应用前景。

这两项研究不仅推动了稀土发光材料的基础研究，也契合内蒙古自治区“五大任务”战略，为绿色能源、智能传感等产业发展提供了重要技术支持，具有显著的经济和社会效益。

该研究成果分别得到了国家自然科学基金、自治区自然基金以及自治区科技计划项目的资助。论文第一作者为物理与电子信息学院22级硕士研究生苏日力格和王泽，朝克夫教授为通讯作者。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.jcis.2025.138554

https://doi.org/10.1002/lpor.202500439

来源：科学技术处