“發(fā)光機(jī)理與理論模擬”?？?/h1>
2022-11-27 04:13:16尹民
發(fā)光學(xué)報(bào) 2022年9期
信息技術(shù)是21世紀(jì)支柱性的高新技術(shù)之一。每一次信息技術(shù)革命無不得益于信息功能材料與器件領(lǐng)域的重大突破。發(fā)光材料就是這樣一類信息功能材料，它的創(chuàng)新發(fā)展是推動(dòng)我國顯示、照明和光伏等光電產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的核心基礎(chǔ)，也是許多新興戰(zhàn)略性交叉產(chǎn)業(yè)（如照明產(chǎn)業(yè)與農(nóng)業(yè)交叉聯(lián)合下有望解決全球糧食危機(jī)的植物照明工廠）的支撐元素。發(fā)展與創(chuàng)新的核心離不開從物理、化學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科層面（如第一性原理計(jì)算）提升對材料本身發(fā)光機(jī)理的科學(xué)理解，正如基礎(chǔ)研究的突破是引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新的原動(dòng)力，也是實(shí)現(xiàn)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和解決“卡脖子”問題的根本手段。此外，材料發(fā)光機(jī)理的理論和實(shí)驗(yàn)研究還可顯著縮短新型發(fā)光材料從發(fā)現(xiàn)到應(yīng)用的研發(fā)周期，降低相應(yīng)的研發(fā)成本，為應(yīng)對我國高速發(fā)展和競爭激烈的制造業(yè)現(xiàn)狀創(chuàng)造了可行性。
在此背景下，為促進(jìn)發(fā)光學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)研究的交叉融合、助力新型發(fā)光材料的設(shè)計(jì)與開發(fā)，我們組織了“發(fā)光機(jī)理與理論模擬”這一專題的撰寫，并以材料發(fā)光機(jī)理的實(shí)驗(yàn)和理論研究為專題核心進(jìn)行了前沿研究報(bào)道和研究進(jìn)展的專題綜述。在材料發(fā)光機(jī)理的實(shí)驗(yàn)研究方面，梁宏斌教授聚焦了Tb3+離子在K3La(PO4)2基質(zhì)中的發(fā)光和能量傳遞過程；朱浩淼研究員以NaAlP2O7∶Cr3+寬帶近紅外熒光粉光譜性能為例，討論了Cr3+離子的熒光熱猝滅機(jī)理；梁延杰教授研究了藍(lán)光LED激發(fā)深紫外上轉(zhuǎn)換發(fā)光物理機(jī)制及其在光學(xué)定位與追蹤領(lǐng)域的應(yīng)用。在材料發(fā)光機(jī)理理論研究方面，劉泉林教授和宋振副教授不僅從唯象理論層面系統(tǒng)總結(jié)了基質(zhì)材料組分、晶體結(jié)構(gòu)、局域結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)對Ce3+/Eu2+摻雜無機(jī)發(fā)光材料發(fā)光性能的影響規(guī)律，也從晶體場理論出發(fā)詳細(xì)推導(dǎo)了正多面體中單d電子的晶體場劈裂；Mikhail Brik教授以數(shù)據(jù)挖掘?yàn)槭侄谓o出了八面體配合物中Ni2+離子自旋禁戒躍遷能與電子云膨脹效應(yīng)參數(shù)之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系；寧利新教授選取(K/Rb)2CaPO4F∶Eu2+熒光材料，示范了密度泛函理論計(jì)算在Eu2+離子格位占據(jù)分析和光學(xué)光譜指認(rèn)方面的支撐作用；禹德朝教授關(guān)注了稀土發(fā)光材料中離子間能量傳遞機(jī)理的研究，總結(jié)了蒙特卡羅模擬方法在該研究上的應(yīng)用；賈永超博士以位形坐標(biāo)模型為理論依據(jù)，綜述了Eu2+激活熒光粉的局部配位環(huán)境、結(jié)構(gòu)剛性、聲子頻率等多個(gè)方面對發(fā)射峰寬的影響；呂天帥博士介紹了基于Pieter Dorenbos教授構(gòu)建的真空標(biāo)度能級圖來設(shè)計(jì)長余輝發(fā)光與光存儲(chǔ)材料的策略；樓碧波博士也回顧了我的研究小組通過第一性原理計(jì)算理解Bi3+摻雜發(fā)光材料發(fā)光機(jī)理方面的最新研究進(jìn)展。在材料發(fā)光機(jī)理實(shí)驗(yàn)和理論結(jié)合研究方面，武莉教授較系統(tǒng)地梳理了點(diǎn)缺陷與樣品發(fā)光性能之間的內(nèi)在耦合機(jī)制和調(diào)控方式，提出了實(shí)驗(yàn)分析表征與第一性原理計(jì)算相結(jié)合的材料發(fā)光性能優(yōu)化與改善的策略。上述學(xué)術(shù)成果展現(xiàn)了發(fā)光機(jī)理與理論模擬研究領(lǐng)域的最新進(jìn)展，希望學(xué)術(shù)思想的傳播能夠觸發(fā)各位讀者朋友的靈感，促進(jìn)相關(guān)學(xué)科的交流以及相關(guān)領(lǐng)域的交叉融合。
感謝各位同仁在發(fā)光機(jī)理與理論模擬研究領(lǐng)域做出的卓越貢獻(xiàn)，期待在大家的共同努力下，讓我們的原創(chuàng)性研究更加出彩、更好地走向世界，為相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展貢獻(xiàn)更多的中國智慧和中國力量！專刊撰寫和組織如有不足之處，也請各位同仁批評指正。最后，希望借由本?？故疚覈诎l(fā)光機(jī)理與理論模擬研究領(lǐng)域的最新研究成果，努力提升《發(fā)光學(xué)報(bào)》期刊的影響力，積極推動(dòng)科技成果的分享和學(xué)術(shù)交流。
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在此背景下，為促進(jìn)發(fā)光學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)研究的交叉融合、助力新型發(fā)光材料的設(shè)計(jì)與開發(fā)，我們組織了“發(fā)光機(jī)理與理論模擬”這一專題的撰寫，并以材料發(fā)光機(jī)理的實(shí)驗(yàn)和理論研究為專題核心進(jìn)行了前沿研究報(bào)道和研究進(jìn)展的專題綜述。在材料發(fā)光機(jī)理的實(shí)驗(yàn)研究方面，梁宏斌教授聚焦了Tb3+離子在K3La(PO4)2基質(zhì)中的發(fā)光和能量傳遞過程；朱浩淼研究員以NaAlP2O7∶Cr3+寬帶近紅外熒光粉光譜性能為例，討論了Cr3+離子的熒光熱猝滅機(jī)理；梁延杰教授研究了藍(lán)光LED激發(fā)深紫外上轉(zhuǎn)換發(fā)光物理機(jī)制及其在光學(xué)定位與追蹤領(lǐng)域的應(yīng)用。在材料發(fā)光機(jī)理理論研究方面，劉泉林教授和宋振副教授不僅從唯象理論層面系統(tǒng)總結(jié)了基質(zhì)材料組分、晶體結(jié)構(gòu)、局域結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)對Ce3+/Eu2+摻雜無機(jī)發(fā)光材料發(fā)光性能的影響規(guī)律，也從晶體場理論出發(fā)詳細(xì)推導(dǎo)了正多面體中單d電子的晶體場劈裂；Mikhail Brik教授以數(shù)據(jù)挖掘?yàn)槭侄谓o出了八面體配合物中Ni2+離子自旋禁戒躍遷能與電子云膨脹效應(yīng)參數(shù)之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系；寧利新教授選取(K/Rb)2CaPO4F∶Eu2+熒光材料，示范了密度泛函理論計(jì)算在Eu2+離子格位占據(jù)分析和光學(xué)光譜指認(rèn)方面的支撐作用；禹德朝教授關(guān)注了稀土發(fā)光材料中離子間能量傳遞機(jī)理的研究，總結(jié)了蒙特卡羅模擬方法在該研究上的應(yīng)用；賈永超博士以位形坐標(biāo)模型為理論依據(jù)，綜述了Eu2+激活熒光粉的局部配位環(huán)境、結(jié)構(gòu)剛性、聲子頻率等多個(gè)方面對發(fā)射峰寬的影響；呂天帥博士介紹了基于Pieter Dorenbos教授構(gòu)建的真空標(biāo)度能級圖來設(shè)計(jì)長余輝發(fā)光與光存儲(chǔ)材料的策略；樓碧波博士也回顧了我的研究小組通過第一性原理計(jì)算理解Bi3+摻雜發(fā)光材料發(fā)光機(jī)理方面的最新研究進(jìn)展。在材料發(fā)光機(jī)理實(shí)驗(yàn)和理論結(jié)合研究方面，武莉教授較系統(tǒng)地梳理了點(diǎn)缺陷與樣品發(fā)光性能之間的內(nèi)在耦合機(jī)制和調(diào)控方式，提出了實(shí)驗(yàn)分析表征與第一性原理計(jì)算相結(jié)合的材料發(fā)光性能優(yōu)化與改善的策略。上述學(xué)術(shù)成果展現(xiàn)了發(fā)光機(jī)理與理論模擬研究領(lǐng)域的最新進(jìn)展，希望學(xué)術(shù)思想的傳播能夠觸發(fā)各位讀者朋友的靈感，促進(jìn)相關(guān)學(xué)科的交流以及相關(guān)領(lǐng)域的交叉融合。
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