中國打破核心技術瓶頸 解決稀土奈米晶「絕緣不發光」世界難題

波新聞─陶泰山編輯
黑龍江大學、清華大學與新加坡國立大學合作完成的一項重大科研成果，近日正式發表於《Nature》。團隊成功突破「絕緣性稀土奈米晶難以實現高效電致發光」的全球性難題，為稀土材料邁向高端光電應用奠定關鍵里程碑。
報導指出，稀土素有「工業維生素」之稱，是不可替代的戰略性資源。儘管中國在稀土儲量與冶煉方面具備優勢，但在高端功能材料與裝置的產業鏈末端仍面臨瓶頸。以發光材料為例，具有高色純度與良好穩定性的鑭系摻雜奈米晶，因其本質為「絕緣體」，無法直接透過電流驅動發光，使其高附加價值光電應用受限多年。
為突破這項技術桎梏，研究團隊提出「有機半導體敏化」創新策略，利用功能化有機配體作為能量傳遞的「光電橋樑」，使能量能高效準確地輸送至絕緣稀土奈米晶。結果不僅成功實現電流驅動下的高效發光，更為稀土材料開闢了通往高端裝置應用的新路徑。
研究成果顯示，電致發光裝置效能提升達76倍，並可在同一裝置中透過調控稀土離子實現全光譜發光。此突破為中國在稀土高端光電領域取得關鍵進展，將為超高清顯示、近紅外通訊、生物醫療等新興資訊科技領域提供全新的材料體系。
這項技術的成功也意味著稀土材料特性的轉化路徑更加清晰，對提升稀土產業鏈自主創新能力、增強終端產品附加價值具有重要意義。
圖：精煉過的稀土氧化物呈粗糙的褐色或黑色粉粒狀，但也有淺色者。維基百科