近日，我校化学与化工学院青年教师唐作彬博士在国际光学权威期刊《Laser & Photonics Reviews》（激光与光子学评论，中科院一区top期刊，IF:10.947）发表了题为“Single-Site Occupancy of Eu²⁺in Multiple Cations EnablesEfficient Ultra-Broadband Visible to Near-InfraredLuminescence”（Eu²⁺进入一种阳离子位点实现高效的超宽带可见-近红外发光）的最新研究成果。论文第一作者为我校青年教师唐作彬，西安建筑科技大学为该论文第一完成单位。

宽带可见-近红外荧光粉转换发光二极管（pc-LED）在食品质量分析，癌症早期诊断及脑科学等研究中具有广阔的应用前景，而面对目前外量子效率低，具有潜在危害的Cr³⁺激活体系，研究高效的新型超宽带可见-近红外发光材料成为一项重要挑战。具有d-f允许跃迁特征的稀土Eu²⁺作为一种常用激活离子广泛应用于白光LED商用粉中，如蓝色荧光粉BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺、绿色荧光粉β-SiAlON:Eu²⁺、橙色荧光粉Sr₃SiO₅:Eu²⁺和红色荧光粉Sr₂Si₅N₈:Eu²⁺，均采用Eu²⁺作为激活离子。由于Eu²⁺d壳层电子裸露在外，发光颜色和性能易受配位环境的影响，为设计Eu²⁺近红外发光材料提供了可能。

本文综合利用晶体场理论和电子云效应，并考虑斯托克斯位移的影响，将Eu²⁺引入到Ba₃GeO₄Br₂晶格中扭曲的Ba₃O₄Br₄多面体位点，在近紫外/蓝光激发下，使Eu²⁺发射光谱再次拓展至近红外区域（发射范围500-1100nm，半高宽202nm）且发光效率高达48.8%。采用Ba₃GeO₄Br₂:Eu²⁺和450nm蓝光LED芯片制备的LED器件，其光电转换效率为22%，光输出功率为30.1 mW@100mA，同时在组织穿透应用中表现良好，结果如图所示。本项研究为设计新型宽带可见-近红外发光材料提供了一种可行思路。