近日，國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《Nature》刊發(fā)了一項(xiàng)來(lái)自中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)的重要成果。由黑龍江大學(xué)、清華大學(xué)與新加坡國(guó)立大學(xué)聯(lián)合攻關(guān)的研究，成功破解了絕緣性稀土納米晶高效電致發(fā)光的世界性難題，為我國(guó)稀土產(chǎn)業(yè)的高端化轉(zhuǎn)型提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。

稀土作為現(xiàn)代工業(yè)不可或缺的戰(zhàn)略資源，素有“工業(yè)維生素”之稱。我國(guó)雖在稀土儲(chǔ)量和冶煉領(lǐng)域占據(jù)全球領(lǐng)先地位，但在高端功能材料與器件開(kāi)發(fā)方面長(zhǎng)期面臨技術(shù)瓶頸。特別是鑭系摻雜納米晶，盡管具備色純度高、穩(wěn)定性強(qiáng)等理想發(fā)光特性，卻因絕緣特性難以被電流直接激發(fā)，導(dǎo)致其高價(jià)值光電應(yīng)用長(zhǎng)期受阻。

研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地提出有機(jī)半導(dǎo)體敏化策略，通過(guò)設(shè)計(jì)功能化有機(jī)配體構(gòu)建“光電橋梁”，實(shí)現(xiàn)了能量向絕緣稀土納米晶的高效精準(zhǔn)傳遞。這一突破使電致發(fā)光器件效率較傳統(tǒng)技術(shù)提升76倍，更突破性地實(shí)現(xiàn)了單一器件中通過(guò)稀土離子調(diào)控覆蓋全光譜發(fā)光。

該成果不僅標(biāo)志著我國(guó)在稀土光電應(yīng)用領(lǐng)域取得重大突破，更為超高清顯示、近紅外通信、生物醫(yī)療等新一代信息技術(shù)提供了自主可控的新型材料體系。據(jù)介紹，這項(xiàng)技術(shù)成功打通了從稀土材料特性到高端器件功能轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵路徑，為破解我國(guó)稀土產(chǎn)業(yè)“原料出口多、高附加值產(chǎn)品少”的困境提供了核心解決方案。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，采用新技術(shù)的電致發(fā)光器件在亮度、色純度和穩(wěn)定性等核心指標(biāo)上均達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。特別在近紅外通信領(lǐng)域，稀土納米晶的全光譜調(diào)控能力為6G通信、光子芯片等前沿技術(shù)開(kāi)辟了新方向。目前，研究團(tuán)隊(duì)正與多家企業(yè)推進(jìn)技術(shù)轉(zhuǎn)化，預(yù)計(jì)三年內(nèi)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。