长春光机所上转换纳米材料光子动力学精准调控获进展
稀土离子上转换发光纳米材料在生物医学、信息和能源等领域有着巨大的应用前景。然而,由稀离子光子动力学复杂过程决定的光子能量上转换效率过低挑战问题的限制,其应用基础研究进展极其缓慢,自稀土上转换发光概念提出以来未能获得实质性突破。因此,深入地揭示和生动地描绘上转换光子动力学的清晰图像,是突破光子能量上转换效率瓶颈问题限制的最为关键科学问题之一。 近日,中科院长春光机所孔祥贵、刘晓敏研究员课题组创新地将可控“离子纳米分区掺杂”技术和稀土离子延迟激发调控方法与Monte Carlo计算模拟方法相结合,在国际上首次清晰地阐述了光子能量在多纳米层区域内的吸收、迁移、传递及复合的动力学过程,生动地描绘了光子能量单次瞬态迁移迅速和“游走”随机等生动动力学图像,实现了光子动力学过程的精准调控,为解决光子上转换效率低的领域挑战性难题明确了方向。该成果发表在国际著名期刊《德国应用化学》(SCI影响因子11.99)上(Angw. Chem. I......阅读全文
长春光机所上转换纳米材料光子动力学精准调控获进展
稀土离子上转换发光纳米材料在生物医学、信息和能源等领域有着巨大的应用前景。然而,由稀离子光子动力学复杂过程决定的光子能量上转换效率过低挑战问题的限制,其应用基础研究进展极其缓慢,自稀土上转换发光概念提出以来未能获得实质性突破。因此,深入地揭示和生动地描绘上转换光子动力学的清晰图像,是突破光子能
纳米晶敏化三线态动力学研究及其光子上转换应用获进展
近日,中国科学院大连化学物理研究所光电材料动力学特区研究组研究员吴凯丰团队实现基于具有自缺陷激子的CuInS2纳米晶敏化的高效三线态-三线态湮灭(TTA)光子上转换(UC)。此工作不仅阐明了被缺陷态捕获的激子可以实现有效的三线态能量转移,也展示了首例用无毒(不含Pb、Cd)纳米晶敏化的TTA上转
上转换材料的合成
上转换材料的合成高温固相法合成法⒉.水热合成法3.溶胶-凝胶法4.共沉淀法高温固相法合成法利用所需氧化物高纯粉料,按化学计量比配料混合均匀,经高温煅烧后形成具有一定粒度的上转换发光粉料[16]。是目前合成上转换材料的主要方法之一。影响因素:温度、压力、反应时间、添加剂。优点:微晶的晶体质量优良,表面
硅基光子晶体载体上RuO2纳米结构催化高效CO2光转换
CO2在与H2相互反应的[Ru(110)]-1表面吸附的示意图 CO2的阳光驱动催化加氢是产生有用化学品和燃料的重要反应,如果在工业规模下运行,可以减少温室气体向大气中的二氧化碳排放。近日,加拿大多伦多大学Geoffrey A. Ozin教授(通讯作者)介绍了在三维硅基光子晶体载体上高分散的纳
纳米新材料可实现软硬随机转换
好莱坞电影中的终结者,能将坚硬的身体变成液态而迅速修复损伤,而事实上,材料的机械性质由电子结构来决定,要从根本上改变很难。但来自德国和中国一个联合研究小组现已为人们带来了这种材料的雏形。据美国物理学家组织网6月2日报道,德国汉堡大学、赫尔姆霍茨联合会盖斯特赫斯勒中心和中国沈阳的金属研究院共同开发
研究揭示氟化铒锂上转换发光纳米晶激发态动力学机制
稀土高掺上转换纳米晶相对其低掺体系具有更强的离子间相互作用,在单颗粒示踪、超分辨成像、微纳光学等领域具有应用前景。然而,受浓度猝灭的影响,稀土高掺纳米晶普遍存在上转换发光效率较低的问题。能量迁移和交叉弛豫是引起浓度猝灭的主要原因,但何种机制占主导地位尚存争议。对稀土高掺上转换纳米晶开展基础发光物
上大专家发现纳米“能量转换器”有望成真
比头发丝的万分之一还细的一根碳纳米管,也能成为纳米器件的供能单元。近日,上海大学研究人员在国际上首次发现,碳纳米管在一定条件下可实现热能与机械能相互转化,这项成果有望令纳米 “能量转换器”成为可能。 碳纳米管,简单来说就是将网状分布的碳原子卷成一个无缝管子。自发现以来,它凭借强度大的特性,
《自然—光子学》:单光子波长转换首次实现
美国国家标准和技术研究院(NIST)10月15日表示,科学家首次将量子源(半导体量子点)产出的波长为1300纳米的近红外单光子转换成波长为710纳米的近可见光光子。这种单光子波长(或颜色)转换的实现有望帮助开发出拥有量子通信、量子计算和量子计量的混合型量子系统。研究论文发表在《自然—光
2014纳米光子学与纳米材料国际研讨会在北京召开
1月16日至17日,由中科院理化技术研究所中日先进光子学联合实验室主办,日本大阪大学光子学研究中心与中科院重庆绿色智能技术研究院协办的“2014纳米光子学与纳米材料国际研讨会”(International Symposium on Nanophotonics and Nanomaterial
关于上转换纳米粒子免疫层析技术的简介
用低能量的红外或近红外光激发发射出高能量的紫外或可见光。上转换发光大都发生在掺杂稀土离子的化合物中,NaYF4是上转换发光效率最高的基质材料。与荧光染料、量子点相比,上转换纳米粒子毒性低,灵敏度高,稳定性好,可避免由于样品中具有荧光特性基质对检测结果的影响,是理想的荧光标记物之一。
中科大发明高效上转换发光材料
对于众多能量转换材料来说,其量子效率往往都受限于一些带来能量损耗的不良过程。例如,上转换发光效应可以吸收两个或多个低能量光子而发射出较高能量光子,从而可为生物靶向成像、检测及治疗、激光器、太阳能电池、光催化等很多领域实现光频率转换。该频率转换效应依赖于从荧光上转换材料的吸光中心到发光中心的传能过
单光子波长转换首次实现
美国国家标准和技术研究院(NIST)10月15日表示,科学家首次将量子源(半导体量子点)产出的波长为1300纳米的近红外单光子转换成波长为710纳米的近可见光光子。这种单光子波长(或颜色)转换的实现有望帮助开发出拥有量子通信、量子计算和量子计量的混合型量子系统。 量子信息处
中国科大成功研制单光子频率上转换量子测风激光雷达
中国科学技术大学教授窦贤康课题组夏海云与中国科学院院士潘建伟课题组张强经过三年的合作,在国际上首次研制了单光子频率上转换量子测风激光雷达,实现了大气边界层气溶胶和风场的昼夜连续观测,在国际光学期刊《光学学报》(Optics Letters)和《光学快报》(Optics Express)上发表了一
纳米晶三线态能量转移动力学研究取得新进展
近日,中科院大连化物所光电材料动力学吴凯丰研究员团队基于量子限域的CsPbBr3纳米晶与多环芳烃分子构建模型异质结,并结合稳态和飞秒瞬态光谱,揭示了该体系内纳米晶量子限域效应主导的三线态能量转移动力学过程,清晰地展示了转移速率对纳米晶载流子表面概率密度的线性依赖关系。相关成果发表于《美国化学会
大连化物所纳米晶三线态能量转移动力学研究取得新进展
近日,中国科学院大连化学物理研究所光电材料动力学特区研究组研究员吴凯丰团队基于量子限域的CsPbBr3纳米晶与多环芳烃分子构建模型异质结,并结合稳态和飞秒瞬态光谱,揭示了该体系内纳米晶量子限域效应主导的三线态能量转移动力学过程,清晰地展示了转移速率对纳米晶载流子表面概率密度的线性依赖关系。相关成
纳米材料肿瘤吸收动力学分析
概述:光声成像系统(Endra Nexus 128)具有非侵入性探测的特点,同时也因为它是真正的3-D成像,因此非常适合于对实验动物的连续观察。在金纳米棒这种纳米探针被注入实验动物体内后,可以间断性地来扫描实验动物,从而得到探针在肿瘤内被摄入、吸收、清除的动态信息。实验目的:研究金纳米棒在小鼠移
在纳米尺度材料上创建导电电路
研究人员发明了一种新方法,可以在纳米尺度的材料上创建导电电路。他们在3月在线出版的《自然—材料学》(Nature Materials)期刊上说,考虑到这些电路的尺寸,新发现将导致超密集信息储存和处理器件的研制。 在实验中,Jeremy Levy和同事充分利用两块钙钛矿晶体绝缘薄膜的介面在适当环境下具
大连化物所实现高效分子三线态敏化和湮灭的光子上转换
近日,中国科学院大连化学物理研究所光电材料动力学特区研究组研究员吴凯丰团队,通过同时调控无机半导体纳米晶的波函数分布和表面受体分子的构型,采用时间分辨光谱,观测到无机/有机界面三线态能量转移中的“Through-space”与“Through-bond”机制,并基于此实现高效的分子三线态敏化和三
合肥研究院研制出单组分上转换白光材料
在现代平板显示技术中,目前采用最广泛的是通过白光的颜色分离来获得纯的红绿蓝三基色像素点。通常这种白光是按严格的比例混合具有三基色发射的染料、量子点或者稀土纳米晶来实现。其中,混合的染料难以用单一波长激发,并且光稳定性差;混合的量子点间存在能量转移,干扰三基色独立发射。因此,通过发光体混合的方法获
简述锂电池负极材料纳米材料在医疗上的应用
血液中红血球的大小为6 000~9 000 nm,而纳米粒子只有几个纳米大小,实际上比红血球小得多,因此它可以在血液中自由活动。如果把各种有治疗作用的纳米粒子注入到人体各个部位,便可以检查病变和进行治疗,其作用要比传统的打针、吃药的效果好。 碳材料的血液相溶性非常好,21世纪的人工心瓣都是在材
上海光机所二维纳米光子学材料研究取得突破
近日,中科院上海光学精密机械研究所中科院强激光材料重点实验室王俊研究员及其合作者(强激光材料重点实验室张龙研究员、强场激光物理国家重点实验室赵全忠研究员,以及上海光机所中科院外国专家特聘研究员Werner Blau教授等)在国际学术期刊ACS Nano上发表题为Ultrafast Satur
化学所利用有机纳米光子学材料实现高效化学气体传感
光波导传感器具有普通传感器无法比拟的灵敏度高、体积小、抗电磁干扰、便于集成等优点,在气体与生物传感中扮演着越来越重要的角色。 中科院化学研究所光化学院重点实验室的科研人员近年来一直致力于低维有机光子学方面的研究(Acc. Chem. Res., 2010, 43, 409-418),
长光所上转换纳米光开关实现癌症诊断和治疗精准调控
光开关材料(Photoswitchable materials)在高密度光学数据存储、光电器件、化学传感以及生物医学等新兴领域有着重要的应用前景。稀土掺杂的上转换发光纳米晶,因其具有近红外窄谱带激发,宽能域多谱带上转换发射和高的光稳定性等特点,被认为是性能优异的光转换功能材料。通过掺杂与结构调控
首次在集成光子芯片上产生偏振纠缠光子对
近日,中科院西安光学精密机械研究所的外专千人计划Brent E. Little与加拿大魁北克国立科学研究所、香港城市大学、澳大利亚墨尔本皇家理工大学等单位合作,利用非线性微环谐振腔中TE和TM模式间的自发四波混频效应,结合微环谐振腔的滤波选模作用,首次在集成光子芯片上产生了偏振纠缠光子对的研究成
科学家提出一种通用的串联光子雪崩机理
近日,华南师范大学教授詹求强团队在非线性光学领域取得突破性进展:提出了一种通用的串联光子雪崩机理,采用单一雪崩纳米引擎,在常温下实现了铒发光离子的超高阶的非线性荧光(41阶非线性效应),并基于此实现了一系列发光离子的纳米光子雪崩荧光。相关成果在线发表于《先进材料》。光子雪崩是一种具有超高阶非线性光学
《纳米快报》:一维半导体纳米结构光子学
在基金委青年基金、纳米重点项目和国家纳米测试基金及973课题的支持下,湖南大学纳米技术研究中心潘安练、邹炳锁教授等团队成员和北京大学、国家纳米中心以及德国马普研究所合作,在一维半导体纳米结构光子学的研究上取得了重大突破:首次正式提出了半导体一维纳米结构中光子输运的概念,建立光传播的理论模型,并在实验
美研发新型纳米材料-太阳能涂层光热转换率达90%
“我们想要创造一种材料,能够让阳光无处可逃,你可以称为‘阳光黑洞’。”美国加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院机械与航空工程系教授金松河(音译)说。该校一个多学科工程团队开发出一种新型纳米材料,其捕捉太阳能转化成热能的效率高达90%,不仅如此,它还能承受700摄氏度的高温,暴露在空气和湿度变幻莫
新进展:光子纳米喷流研究
近日,中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所传感中心研究员杨慧团队在光子纳米喷流领域取得新进展。相关研究成果以Inflection point: a perspective on photonic nanojets为题,发表在Photonics Research上。深圳先进院助理研
石墨烯是世界上最薄最“快”的纳米材料
日前,在深圳举办的第十九届中国国际高新技术成果交易会上,石墨烯作为独具特色的新材料再次引起人们的关注,成为这个国内最大规模、最具影响力的科技展会上一个耀眼的“明星”。石墨烯到底有哪些神奇之处,能为人们带来什么惊喜?记者采访了相关专家。 人类正行进在以硅为主要物质载体的信息时代,下一个量子
光子材料迎来产业升级契机
如今,新材料产业已站在战略新兴产业发展的风口浪尖。当前我国新材料产业必须及时把握技术领先优势,尽快将成熟的具有自主知识产权的研究成果,转化为应用产品,同时还要秉持“质量”和“环保”的立业之本,逐步开展光子材料等新技术新产品的研发工作。 今年初,新材料产业发展迎来重大利好消息。工信部、发改委、