九州大学开发固态材料：阳光直接转化为紫外光取得重大突破
案例详情：14年研究的重大突破 九州大学的研究团队开发了一种固态分子材料，能够在普通室外阳光下将可见光“升级”为紫外光（UV），转换效率达1.9%。这一成果发表于《Nature Communications》，是该团队14年研究的里程碑。 原理提取：三线态-三线态湮灭技术 “我们所做的是将两个可见光光子的能量‘加在一起’产生一个紫外光光子，”通讯作者、九州大学工程学院副教授Yoichi Sasaki解释道。三线态-三线态湮灭（TTA）在液体中表现良好，但固态中分子挤压紧密，π电子云重叠导致三线态快速消散。团队通过在二氢茚并茚（DHI）的sp3碳原子上附加烷基链，创建了精确控制的分子间距——足够近以便能量转移，但又足够远以防止激子消散。该材料的固态荧光量子产率超过60%。 广泛应用：从空气净化到3D打印 “这意味着每吸收100个可见光光子，大约产生2个紫外光光子。听起来很低，但它仅依靠自然阳光运行。大多数固态材料即使在更高光强下......阅读全文
固态光子上转换难题终于有解了：可见光变紫外光效率突破
研究背景：将低能可见光转化为高能紫外光的光子上转换技术在固态材料中长期受困于分子间电子淬灭，而九州大学团队历经14年终于实现了突破。 2012年，九州大学负排放技术研究中心的 Nobuo Kimizuka 教授（现已荣休）开启了一个雄心勃勃的研究计划：通过自组装分子系统中的三重态能量迁移实现光子上
新型固态材料正成为将阳光转化为高能紫外光的新风口
想象把两杯温水倒在一起，却得到一杯开水。日常生活中这不可能发生，但在量子层面，类似现象却可以实现：多个低能光子可以合并成一个高能光子。日本九州大学的研究人员最新开发出一种固态分子材料，能够在普通户外阳光下将可见光转化为紫外光，效率达到1.9%。这项发表于《自然·通讯》的研究，是分子自组装和光子上转换
九州大学开发固态材料：阳光直接转化为紫外光取得重大突破
案例详情：14年研究的重大突破 九州大学的研究团队开发了一种固态分子材料，能够在普通室外阳光下将可见光“升级”为紫外光（UV），转换效率达1.9%。这一成果发表于《Nature Communications》，是该团队14年研究的里程碑。 原理提取：三线态-三线态湮灭技术 “我们所做的是将两个可见
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
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
从材料结构入手提高电池能效
显微图片显示，具有纳米结构的粉状材料（右图）可以增强导电性。 计算机模拟的“硅BC8”纳米粒子结构。 随着技术的不断革新，人们对电池这种必需品提出了更高的要求。储能电池要更加安全、更加廉价、更大的储能空间，太阳能电池则需要更高的转换率、更广泛的应用环境、更便宜的原材料。
《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
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
美国研发出世界上重量最轻的固态材料
日前，美国科学家研发出世界上重量最轻的固态材料，可以放在蒲公英上面，同时不会压坏它的籽。这种新材料由微小的中空金属管构成，金属管的直径只有人类头发的千分之一，它们组成十字形对角线图案，中间留出一个小空间。
苏州医工所压电材料及紫外光子探测器研究获进展
由于背景噪声干扰小、通信准确率高的特点，紫外光子探测技术具有虚警率低、不需低温冷却、不扫描、告警器重量轻等优点，紫外探测技术研究在紫外制导、导弹识别跟踪、舰载通讯等国防领域具有重大战略意义，这项技术在电网安全监测、医学成像、海上搜救、环境与生化检测等民生领域也有重要应用价值。近年来，基于固态压电
厦大研发新型宽带隙半导体材料－－促深紫外光子学发展
厦大自主研发的新型宽带隙半导体材料为深紫外光子学的发展提供了新的思路和方向。它的“秘诀”在于材料纯度和结构质量高，通过其中激子和光子的相互转化特性可以轻松实现深紫外光的发射，从而大大提升激光器件的发光能效。近期，相关研究成果刊登在《自然》出版集团旗下的在线开放刊物《科学报道》上。 据了解，
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
科学家发表基于三线态湮灭上转换机理的综述论文
近日，北京理工大学机械与车辆学院激光微纳制造研究所教授姜澜、朱彤和美国普渡大学教授Libai Huang等在《美国化学学会能源快报》发表综述文章，系统讨论了有机/无机杂化的固态体系内三线态湮灭荧光上转换过程机理。三线态湮灭荧光上转换是一种将低能量光子转化为高能量光子的光物理过程，在未来可广泛应用于太
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
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
新型热机效率堪比蒸汽轮机
科技日报北京4月17日电 （记者张梦然）据英国《自然》杂志近日发表的一项研究，美国国家可再生能源实验室和麻省理工学院工程师设计了一种没有运动部件的热机。演示表明，它以超过40%的效率将热能转化为电能，这一性能优于传统蒸汽轮机。热机是一种热光伏（TPV）电池，类似于太阳能电池板的光伏电池。研究人员计划
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
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
深圳先进院等在黑磷光伏器件研究中取得新进展
近日，中国科学院深圳先进技术研究院研究员喻学锋与中南大学冶金与环境学院副教授杨英以及物理与电子学院副教授肖思等合作，在黑磷光伏器件应用领域取得进展。相关论文Black phosphorus quantum dots based photocathodes in wideband bifacial
日开发大幅提高太阳能光电转换率的新技术
据当地媒体报道，日本研究人员开发出一种新技术，能将太阳能电池板的光电转换率提高到30％左右。 阳光由各种波长的光组成，目前市场上的太阳能电池板主要采用硅材料，主要吸收和转换可见光，对阳光中约占三分之一、波长较短的近紫外光不起作用，光电转换率约20％。 据报道，日本北海道大学三泽弘明教授带领的
光子偏振态的可集成固态量子存储首次实现
从中国科学技术大学获悉，该校郭光灿院士团队李传锋、周宗权研究组基于自主加工的激光直写波导，实现了光子偏振态的可集成固态量子存储，存储保真度高达99.4±0.6%，显著推进了可集成量子存储器在量子网络中的应用。相关成果日前发表在国际知名学术期刊《科学通报》和《物理评论快报》上。 稀土掺杂晶体
光子偏振态的可集成固态量子存储首次实现
从中国科学技术大学获悉，该校郭光灿院士团队李传锋、周宗权研究组基于自主加工的激光直写波导，实现了光子偏振态的可集成固态量子存储，存储保真度高达99.4±0.6%，显著推进了可集成量子存储器在量子网络中的应用。相关成果日前发表在国际知名学术期刊《科学通报》和《物理评论快报》上。
单光子激光雷达与线性固态激光雷达
上图是丰田于 2013 年开发的基于 SiSPAD （硅单光子）的激光雷达原型。水平角分辨率高达 0.05 度，水平 FOV 为 170 度，垂直 FOV 较差，仅为 4.5 度。采用了少见了 870 纳米激光，脉冲带宽为 4 纳秒，每秒高达 8 亿 TOF，云点数为 326400，云点密度大约是
固态储氢材料成果丰硕
当前我国正面临着能源安全和碳排放两大挑战，必须调整当前过度依赖化石能源的能源结构，向着低碳、清洁、智能化的方向发展。 将氢能纳入到我国整个能源体系中，有助于改善我国的高碳能源结构，保障能源安全。其应用不仅是备受关注的燃料电池汽车，还应包括氢能发电、工业应用及其建筑应用等。 国家有色金属新能源
科技创新给光伏产业带来发展的正能量
曾几何时，“太阳能光伏”给我们带来了对更高的发电效率和更好的环保性能的憧憬。然而，近年来光伏发电并网难题、光伏产业产能过剩、太阳能产品价格走低、国际贸易纠纷四起等等因素，让这个产业前景黯淡。也许，只有技术的革新才是这个产业发展的坚实依靠。 新型可弯曲可嵌入太阳能电池
伊利诺大学研发新材料方案－有望促进光伏电池转换效率
美国伊利诺大学材料科学与工程系助理教授莱恩・马丁(Lane Martin)认为，在设计下一代太阳能转换系统之时，首先应该研发更能有效利用太阳能光谱的方案。” 马丁表示：“这是一种全新的接近物质的基础
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、