12月，重点实验室周磊副教授和何荣幸教授带领研究团队在《Advanced Functional Materials》（IF 17.4）上在线发表了题为“Multilevel Stimulus-Responsive Room Temperature Phosphorescence Achieved by Efficient Energy Transfer from Triplet Excitons to Mn²⁺ Pairs in 2D Hybrid Metal Halide”的研究论文。

研究内容

该项研究中，研究人员采用一步水热法在温和条件下合成了一种2D有机-无机杂化金属卤化物材料 (ABA₂CdCl₄)，其中角共享的氯化镉八面体和3-氨基苯甲酸阳离子分别作为无机层和有机层，构建了一种具有丰富相互作用的结构体系来实现结构刚性的加强，与重原子效应共同作用，提高磷光发射效率。更重要的是，在主体中掺杂Mn²⁺后，由于有机层到无机层的有效的能量转移，有机层的绿色磷光与Mn²⁺的红色余辉紧密结合使得余辉发射具有宽范围的调谐特性。光谱和结构表征证明，Mn²⁺在主体中的存在形式为Mn²⁺对 (Mn²⁺ pairs)，这是首次在2D金属卤化物材料中观测到Mn²⁺对，Mn²⁺对特异的浓度和温度依赖性，进一步增强了掺杂后的刺激响应灵敏度。ABA₂CdCl₄:x%Mn的余辉颜色可以在较窄的温度范围内（60 ℃）从青色变为深红色，同时还表现出优异的稳定性，在循环20次后发光强度基本不变。

研究意义

本研究通过设计并合成了一种二维有机-无机杂化金属卤化物材料，实现了通过三重态激子到Mn²⁺对的高效能量转移，从而在室温下获得多重刺激响应的磷光发射。这项研究不仅推动了多重刺激响应发光材料的设计，还为功能材料在信息加密、传感器和其他光学应用中的拓展奠定了重要基础，具有广泛的科学价值和潜在的产业应用前景。