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转换。他的愿景是建立一种分子系统化学的新范式——让精心设计的分子通过非共价相互作用自发组织成有序结构，并利用这些结构执行有用的光物理功能。在随后的十多年中，Kimizuka 团队在溶液相和凝胶相体系中取得了系列进展：他们设计了一系列基于铂卟啉和蒽衍生物的能量供体-受体对，在有机溶剂中实现了可观的可见光到紫外光的上转换效率。然而，当试图将这些成果转移到固态体系时，他们遇到了令整个领域困扰多年的根本性难题。 固态体系中的核心矛盾在于：分子必须足够近才能进行高效的能量传递，但过于紧密的堆积又会导致激发态能量通过非辐射途径耗散。在溶液中，分子......阅读全文
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
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
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
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
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
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
我所实现低毒性量子点近红外上转换与太阳光合成
近日，我所光电材料动力学研究组（1121组）吴凯丰研究员团队在量子点光化学研究中取得新进展，实现了低毒性量子点敏化的近红外光至可见光的上转换，并将该体系与有机光催化融合，实现了高效快速的太阳光合成。 红外光到可见光的上转换在能源、医学、国防等诸多领域具有重要意义。例如，对太阳能电池而言，上转换
我国实现低毒性量子点近红外上转换与太阳光合成
近日，中国科学院大连化学物理研究所光电材料动力学研究组（1121组）吴凯丰研究员团队在量子点光化学研究中取得新进展，实现了低毒性量子点敏化的近红外光至可见光的上转换，并将该体系与有机光催化融合，实现了高效快速的太阳光合成。红外光到可见光的上转换在能源、医学、国防等诸多领域具有重要意义。例如，对太阳能
科学家通过红外光上转换实现高效的太阳光合成
基于太阳光开展能源转化和工业生产，是解决全球能源危机、助力我国实现“双碳”目标的重要路径之一。太阳光中蕴含着大量的红外光子，这些光子不为人眼所见，且能量较低，通常难以有效转化和利用。胶体量子点是一类溶液法生产的理想捕光材料，它们的吸光范围很容易被拓展至红外波段。同时，吸光后的激发态量子点能够参与丰富
揭示量子点能量转移光催化新机制
近日，中科院大连化学物理研究所研究员吴凯丰团队在量子点能量转移与光催化研究中取得新进展。团队揭示了一种基于铅卤钙钛矿量子点三线态传能敏化有机分子异构化及环加成的新路径，并且获得了较高的量子效率和转化率。相关研究成果发表在《德国应用化学》，并受到三位审稿人的一致高度评价，被期刊选为VIP（Ver
中科院大连化物所揭示量子点能量转移光催化新机制
近日，中科院大连化学物理研究所研究员吴凯丰团队在量子点能量转移与光催化研究中取得新进展。团队揭示了一种基于铅卤钙钛矿量子点三线态传能敏化有机分子异构化及环加成的新路径，并且获得了较高的量子效率和转化率。相关研究成果发表在《德国应用化学》，并受到三位审稿人的一致高度评价，被期刊选为VIP（Very
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
量子点自旋驰豫诱导分子三线态生成新机制
近日，大连化物所光电材料动力学研究组（1121组）吴凯丰研究员团队在量子点光化学应用领域研究中取得新进展，揭示了一种量子点自旋驰豫诱导分子三线态生成的新机制，并探索了该机制的重要应用。 传统意义上，自旋相关的量子现象研究是物理学的范畴，但近年来化学家合成的各类材料也
量子点自旋驰豫诱导分子三线态生成新机制
近日，大连化物所光电材料动力学研究组（1121组）吴凯丰研究员团队在量子点光化学应用领域研究中取得新进展，揭示了一种量子点自旋驰豫诱导分子三线态生成的新机制，并探索了该机制的重要应用。 传统意义上，自旋相关的量子现象研究是物理学的范畴，但近年来化学家合成的各类材料也
我所揭示量子点能量转移光催化新机制
近日，我所光电材料动力学研究组 (1121组) 吴凯丰研究员团队在量子点能量转移与光催化研究中取得新进展，揭示了一种基于铅卤钙钛矿量子点三线态传能敏化有机分子异构化及环加成的新路径，获得了较高的量子效率和转化率。 无机量子点到有机分子的三线态传能对基础研究和光化学应用都具有重要意义。从应用角度而
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
我国学者在三线态有机太阳能电池研究领域取得进展
从单线态到三线态的系间穿越是光物理的重要基本过程，同时，具有大量三线态的有机半导体材料在光伏、室温磷光和光动力学领域都具有广泛的应用前景。因此，设计并合成三线态有机半导体材料是材料领域的前沿热点，吸引了科学家的广泛关注。 在有机太阳能电池领域，三线态材料的工作机理一直存在不同的科学观点。早期的
化学所在金属配合物低维晶体方面取得新进展
低维有机晶态材料具有规整度高和结构缺陷少的特点，是揭示材料本征特性和构筑高性能光电器件的最佳选择之一，近年来在有机半导体电子学和纳米光子学等方面取得重要应用。考虑有机分子的组装特点，通常使用具有较强分子间作用力的平面型有机分子来制备高规整度的低维晶体。相比较，钌、铱等过渡金属配合物虽然被广泛用于
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。
我所揭示金属颗粒诱导分子自旋三线态产生的新机制
近日，我所化学动力学研究室光电材料动力学研究组 (1121组) 吴凯丰研究员与郑州大学陈宗威博士等合作，揭示了一种分子自旋三线态产生的新机制。研究人员利用金属纳米颗粒与有机分子构建无机-有机杂化材料，通过金属-分子界面超快电荷分离，结合金属纳米颗粒中超快的电子自旋翻转，高效率地产生了分子自旋三线态，
可见及近红外光响应的水相有机室温磷光研究
有机室温磷光（RTP）较长的发光寿命和独特的产生机制在光电、传感及生物等领域具有广阔的应用前景。然而，有机化合物三重激发态生成效率低且辐射跃迁禁阻的特点使通常情况下获取有机室温磷光非常具有挑战性。虽然利用紫外光（UV）激发能够在固态观测到有机室温磷光，但紫外光较强的损伤性和较低的穿透率，以及固体
可见及近红外光响应的水相有机室温磷光研究
有机室温磷光（RTP）较长的发光寿命和独特的产生机制在光电、传感及生物等领域具有广阔的应用前景。然而，有机化合物三重激发态生成效率低且辐射跃迁禁阻的特点使通常情况下获取有机室温磷光非常具有挑战性。虽然利用紫外光（UV）激发能够在固态观测到有机室温磷光，但紫外光较强的损伤性和较低的穿透率，以及固体
研究揭示准二维钙钛矿的激子行为
中国科学院长春应用化学研究所研究员秦川江和日本九州大学教授安达千波矢领导的国际研究团队揭示了导致一类准二维钙钛矿发光效率低的机理，进而提出了解决方案，开发出基于该类材料的高效率绿光发光二极管。相关成果11月12日在线发表于《自然-光子学》(Nature Photonics (2019)）。 有
长春应化所等揭示准二维钙钛矿的激子行为
中国科学院长春应用化学研究所研究员秦川江和日本九州大学教授安达千波矢领导的国际研究团队揭示了导致一类准二维钙钛矿发光效率低的机理，进而提出了解决方案，开发出基于该类材料的高效率绿光发光二极管。相关成果11月12日在线发表于《自然-光子学》(Nature Photonics (2019)）。 有
揭示双钙钛矿纳米晶中三线态自缺陷态激子动力学机理
近日，我所复杂分子体系反应动力学研究组（1101组）杨斌副研究员、韩克利研究员团队在双钙钛矿纳米晶动力学机理研究方面取得新进展。该团队制备出具有高效发光量子产率的双钙钛矿纳米晶胶体及薄膜，并对其发光动力学机理进行了研究和探讨。 不同于传统无机半导体的自由激子发光，双钙钛矿纳米晶的低电子维度促使
中国科大在量子点单光子源量子调控研究中取得进展
日前，中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等组成的研究小组，在国际上首次发展了量子光学实验方法动态调控“人造原子”的单光子发射，在两能级原子体系中通过多激光缀饰态和量子干涉机理消除自发辐射谱线，证实了多光子ac斯塔克效应和自发辐射相干理论，为固态体系高性能单光子源和量子计算的研究开辟了新途径。研究成果发表
中国科大在量子点单光子源量子调控研究中取得进展
日前，中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等组成的研究小组，在国际上首次发展了量子光学实验方法动态调控“人造原子”的单光子发射，在两能级原子体系中通过多激光缀饰态和量子干涉机理消除自发辐射谱线，证实了多光子ac斯塔克效应和自发辐射相干理论，为固态体系高性能单光子源和量子计算的研究开辟了新途径。研究成果
郭光灿院士团队：光子偏振态的可集成固态量子存储实现
中国科学技术大学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%。该工作显著推进了可集成量子存储器在量子网络中的应用。相关成果日前发表于《物理评论快报》。 光子的偏振态具有操作精度高和抗干扰能力强的特点，在量子
郭光灿团队：首次实现光子偏振态的可集成固态量子存储
记者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