日本国家材料科学研究所(NIMS)的研究人员与东京理科大学和北海道大学的同事正在开发一种称为荧光粉的新型发光材料，其相对于现有材料具有更强的多功能性。他们的工作发表在《先进材料科学与技术》杂志上。

荧光粉吸收电磁辐射的能量，包括可见光和X射线，然后根据其特性以颜色释放能量。它们用于许多应用，包括发光二极管(LED)、显示屏、检测X射线等辐射的闪烁体以及光电设备。

NIMS团队的TakayukiNakanishi表示：“我们需要找到易于调节发射的荧光粉，以便在不断扩大的应用领域中利用它们。”“在这项工作中，我们开发了一种新型聚合物晶体，具有非常窄的线宽发射带，适合制造下一代micro-LED。”这些专用LED预计将用于许多新兴工业应用。

这项工作基于发光的稀土聚合物晶体，该晶体由含有中心铕原子(稀土元素)与周围有机化学基团络合的成分制成。可以控制晶体的形成和聚集，以调整产品的光学性能以适应预期用途。研究发现聚合物纳米球具有最高的光学效率。

“我们研究中最具创新性的方面是，它揭示了通过所谓的配位键连接的聚合物晶体可以用作从纳米尺寸到宏观尺寸的各种功能性和热稳定性荧光粉，”Nakanishi说。

该团队面临的下一个挑战是扩大可用于激发材料的波长范围。目前的荧光粉是通过紫外线辐射来激发的。但为了将其实用性扩展到更多应用，该团队希望转向其他波长，尤其是更长、能量更低的波长。

除了具有高发光效率和热稳定性的优点外，新型荧光粉还非常容易结晶并且易于在溶剂中分散。后两个特性使它们非常适合充分发挥其潜力所需的大规模制造。

Nakanishi总结道：“我们预计使用我们的配位聚合物的纳米级聚合物球将成为一种新型多功能荧光材料，与目前更为人所知的量子点相媲美。”

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