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化学学院刘志伟课题组报道d-f跃迁稀土发光配合物在单发光层白光有机发光二极管中的应用
近日，刘志伟在Light: Science & Applications杂志上发表了题为“Lanthanide complexes with d-f transition: new emitters for single-emitting-layer white organic light-emitting diodes”的论文，该工作合成了具有d-f跃迁发光性质的天蓝光发射的铈(III)配合物Ce-TBO2Et和橙红光发射的铕(II)配合物Eu(Tp2Et)2，利用两种发光材料构建的SEL-WOLEDs发光效率高且发光颜色稳定。研究表明，主体材料不参与传能过程且低能量的橙红光材料的质量掺杂浓度可高达5wt%，体现了d-f跃迁稀土发光配合物应用于SEL-WOLEDs时可简化传能过程和器件制备工艺的优势。
北京大学
2023-08-22
常温下对谷极化发光的高效调控
过渡金属硫化物（TMDCs）具有独特的谷自旋自由度可用于信息和传感等领域，是研发谷电子学微纳光电器件的重要材料。近年来，利用金属微纳结构（纳米线、纳米光栅、超表面等）调控TMDCs材料的谷偏振发射特性，实现了左旋/右旋光的空间方向选择性传播。然而，这些表面波导型微纳结构往往尺寸较大（＞1μm2），难以满足微型化和高度集成的器件设计需求。基于自上而下制备的纳米结构对比湿法生长的，通常其表面粗糙度大且品质因子低，因而要求在低温度环境下才能展现调制效果。获得常温下高效调控TMDCs谷偏振发射特性的微纳结构器件成为当前备受关注的研究热点之一。近期工作中，北京大学极端光学团队利用扫描探针操控组装纳米颗粒，形成复合杂化纳米结构体，先后实现了调控纳米颗粒散射光和荧光，达到单向性发射 [Laser & Photon. Rev. 9, 530(2015);10, 647 (2016)]。在最新的工作中，课题组将探针微纳操控方法引入到手性特征微纳结构体系研究中，实现超小型手性光学天线高效调制谷极化发光特性。 实验上，研究团队利用扫描探针显微镜的针尖操控金纳米棒，组装制备出一种具有手征特性的立体空间V型天线（~0.02μm2）【图1(A)】。其中，将单层二硫化钼夹在天线中间，在纳米棒交叠区形成局域表面等离激元热点区，可显著增强光与物质相互作用，荧光强度增强约3个量级。单层二硫化钼在天线近场耦合和远场干涉等作用下，其远场辐射方向从各向同性被调制成单向性发射【图1(B)】；同时，由于天线的手性耦合特性使得TMDCs的荧光谷偏振度从18%提高到47%【图1(C)】。模拟计算表明，天线对于谷荧光的偏振度调控，由Purcell效应、局域模式耦合以及远场干涉效应共同决定。研究人员还利用探针操控的灵活性，通过原位改变两个金纳米棒的夹角和相对位置，获得具有左旋、右旋手征特性强弱不同的系列V型天线。实验测量结果均与模拟计算的预期相一致，有力地支持了该手性天线调控性能的有效性和高效性，这为开发谷光电子微纳器件奠定了基础。此外，研究人员还发现手性光学天线的量子效率依赖于量子发射体的手性，该发现为手性结构调控辐射场的相关研究新方向提供了可能性。
北京大学
2021-04-11
有源有机发光显示器的象素驱动电路
该驱动电路属专利技术，是一种有缘有机发光显示器的象素驱动电路，尤其是一种电压控制型的有源有机发光显示器的象素驱动电路。 有机发光显示器由于其具有亮度高，响应速度快和视角宽等优点，已经越来越受到研究人员的重视。其实发光器件OLED的驱动方式可分为无源驱动和有源驱动。采用无源驱动时，随着屏幕的增大，显示密度的提高，必须对像素施加较大的电流，这样会大大耗损发光器件OLED的使用寿命，因此对于大屏幕，高灰度级的显示，通常采用有源驱动方式。薄膜晶体管（TFT）是有源有机发光显示器象素驱动电路的主要组成部分，它的生产工艺有多种，由于非晶硅（a-Si）的生产工艺在有源液晶显示器（AMLCD）中的应用已经趋于成熟，因此采用非晶硅的生产工艺能够得到很高的性价比。目前，对于有源有机发光显示器的象素驱动电路的研究很多，在实际的生产中，目前的工艺水平很难保证各个象素中起到驱动作用的薄膜晶体管（TFT）的阈值电压Vth相同，因此在熟知的两管驱动方案中，由于屏幕上个像素驱动晶体管的阈值电压Vth的不一致性将导致整个显示屏亮度的不均匀，另外随着使用时间的增加，驱动晶体管的阈值电压也会随之升高，从而引起显示屏亮度的下降。为了补偿各个驱动晶体管阈值电压Vth的不一致性极其随着使用时间的变化对显示屏性能所造成的影响，人们提出了采用多晶体管的象素驱动方案。其中主要有电流控制型和电压控制型两种。在一般的电流控制型驱动电路中由于其存储电容需要很长的充电时间，所以应用中受到了极大的限制。最近有人提出了改进的电流控制型驱动电路，主要通过调节通过发电器件OLED的电流与输入数据电流的缩减比例，来减小数据线与像素存储电容之间的充电时间。这种电路虽然对于存储电容Cs的充电时间减少了，但是对于放光器件OLED本身的等效电容来说仍然需要很长的充电时间，因此并不能从根本上解决电路整体充电时间过长的问题。在电压控制型驱动电路中，由于开始时会有一个瞬间的大电流对存储电容和OLED本身的等效电容充电，所以能够极大地减少充电时间。 该驱动电路的优点： 1）它不但能够补偿由于驱动晶体管的阈值电压变化所造成的显示器亮度不一致和随着时间增加亮度下降的问题，而且由于采用的设计结构，使得驱动管的漏源极间电压同样不受发光器件OLED本身的非均匀性及其它因素的影响。 2）通过增加仅仅一个（TFT）晶体管，使得整个显示屏的显示性能有了大幅度的提升，适合于高端产品采用。
北京交通大学
2021-04-13
聚合物发光二极管
研发阶段/n内容简介：本项目采用改性PPV和其它聚合物，同时进行有效掺杂等技术，制备PLED（聚合物发光二极管）。现在PPV发光二极管已经进入了商业化开发阶段。它具有很强的电致发光性能,由于有较高分子量可形成高质量的薄膜,目前已开发出许多PPV衍生物。通过加入不同的侧链，决定PPV聚合物的颜色。如MEM-PPV,BuEH-PPV等聚合物。本项目是项目负责人在德国著名大学进行的研究成果之一。技术指标：器件工作电压小于3Ｖ,亮度高达6000ｃｄ/ｍ2。寿命可以达到10000小时。应用领域：聚合物发光二极
湖北工业大学
2021-01-12
有机电致发光二极管
通过巧妙地选择一种强σ电子供体的环金属化配体，使用提高d-d激发态能级和引入较低的IL激发态能级两种策略，开发了一系列新的具有高发光强度的铑(III)配合物。这些配合物具有较高的热稳定性，薄膜的发光量子产率高达0.65，是一种很有前途的发光材料。值得注意的是，基于这些铑(III)配合物的真空沉积OLEDs的外量子效率（EQE）为12.2%，工作半衰
南方科技大学
2021-04-14
铜基量子自旋液体的候选者和铜基高温超导材料母体在掺杂后的电子结构
刘奇航及其合作者以最近由中科院物理所领衔的研究团队发现的ZnCu3(OH)6BrF为例，采用修正后的单体平均场密度泛函理论方法，对这一体系的本征和掺杂行为进行了详尽的模拟。研究发现，ZnCu3(OH)6BrF掺杂后，掺入的电子并没有成为期待的“自由载流子”，而是局域在一个铜原子周围，引起了局域形变。这种电子与束缚它的晶格畸变的复合体称为极化子（如图一所示）。本征材料的带隙中形成新的电子态。因此，电子掺杂后，ZnCu3(OH)6BrF并没有实现半导体到导体的转变。相比之下，具有类似CuO4局部环境的铜氧化物高温超导体的母体材料Nd2CuO4显现除了不同的随掺杂浓度变化的导电性。研究发现，低掺杂浓度时，铜原子附近形成较为扩展的极化子，因此在高掺杂浓度时，这些极化子之间的跃迁可以使系统导电性大大增加，实现半导体到导体的转变，与实验观测很好地吻合。 该研究圆满地解释了最近实验上观测到的Kagome晶格的锌铜羟基卤化物在掺杂后并不导电的现象，指出要在量子自旋液体实现超导，仅仅找到量子自旋液体体系是远远不够的，还必须实现有效掺杂，注入一定浓度的“自由载流子”，为耕耘在该领域的实验工作者提出了新的挑战和实验方向。
南方科技大学
2021-04-13
量子点荧光探针快速检测生物活性分子
完成人简介：樊君，西北大学教授，西北大学化工学院副院长， 陕西省化工过程实验教学示范中心主任，指导博、硕士生研究方向包括反应工程、碳一化工、纳米材料、分离工程、精细化工产品开发研究等。
成果内容：基于量子点的荧光探针分析对推动即时检测（POCT）技术的发展具有十分重要的意义。本项目以制备功能型纳米荧光探针为主，主要包括量子点荧光探针（QDs）和稀土掺杂上转换纳米颗粒（UCNPs），并利用制备的荧光探针实现了对生物活性分子的定量检测。项目设计了基于荧光共振能量传递（FRET）的QDs荧光探针和基于CuMn双掺杂的ZnS QDs比率荧光探针，分别实现了对生物活性分子多巴胺和叶酸的定量检测（图13），结果表明所制备的探针具有较高的选择性和灵敏度，项目成果将为医学检测和POCT技术提供技术支持。
不同反应时间得到的CdTe量子点在紫外灯下的实物图及其吸收和发射光谱
成果优势： 量子点(quantum dots，QDs)是指颗粒半径小于激子波尔尺寸半径的纳米晶粒，属于三维尺度限域的零维纳米材料，其尺寸一般在10nm以下。QDs有许多显著地光学性质：优良的抗光漂白能力； 较宽的吸收光谱；发射光谱窄；较大的斯托克斯位移(Stokes shif)。
成果成熟度：中试阶段。
转化方式：技术转让等。
市场展望：本项目的研究结果对提高疾病诊治水平，推动医学科技前沿发展，形成经济新增长点，带动大健康产业发展等都将具有十分重要的意义。
西北大学
2021-05-11
量子点荧光防伪技术研究成果
福州大学物信学院李福山教授、福州大学化学学院郑远辉研究员与TCL集团工业研究院钱磊博士的合作研究论文“Inkjet-printed unclonable quantum dot fluorescent anti-counterfeiting labels with artificial intelligence authentication” 在Nature子刊《Nature Communications》在线发表。 量子点具有优异的光电特性，其图案化在发光显示，荧光标记和智能传感领域具有广阔的应用前景。量子点薄膜形貌最终决定了其光电器件应用，论文采用高精度喷墨打印技术制作微米级量子点发光图案，创新性的在基板表面构建具有随机分布的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微纳米颗粒，作为喷墨打印输运过程中的聚集钉扎点，强化微米级墨滴蒸发流动以及量子点组装过程中的差异性，形成不可复制“花状”发光图案；成功应用于低成本，可柔性化，自然条件下隐蔽，具有多重防伪级别和商业化的价值的不可复制全彩荧光防伪标签。并且首次引入了人工智能（AI）技术对喷墨打印量子点防伪荧光标签进行验证，并成功识别出不同的清晰度、亮度、旋转角度、放大倍率以及这些参数混合的“花状”图案，实现了防伪标签的高效准确识别。
福州大学
2021-04-10
量子点荧光防伪技术研究成果
福州大学物信学院李福山教授、福州大学化学学院郑远辉研究员与TCL集团工业研究院钱磊博士的合作研究论文“Inkjet-printed unclonable quantum dot fluorescent anti-counterfeiting labels with artificial intelligence authentication” 在Nature子刊《Nature Communications》在线发表。 量子点具有优异的光电特性，其图案化在发光显示，荧光标记和智能传感领域具有广阔的应用前景。量子点薄膜形貌最终决定了其光电器件应用，论文采用高精度喷墨打印技术制作微米级量子点发光图案，创新性的在基板表面构建具有随机分布的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微纳米颗粒，作为喷墨打印输运过程中的聚集钉扎点，强化微米级墨滴蒸发流动以及量子点组装过程中的差异性，形成不可复制“花状”发光图案；成功应用于低成本，可柔性化，自然条件下隐蔽，具有多重防伪级别和商业化的价值的不可复制全彩荧光防伪标签。并且首次引入了人工智能（AI）技术对喷墨打印量子点防伪荧光标签进行验证，并成功识别出不同的清晰度、亮度、旋转角度、放大倍率以及这些参数混合的“花状”图案，实现了防伪标签的高效准确识别。
福州大学
2021-02-01
在量子物理与机器学习研究的进展
生成模型的研究重点是如何从给定的数据集合中学习到数据的联合概率分布，以及从学习到的概率分布中高效地生成新的样本。研究团队提出将数据的联合分布概率编码成量子多体态的概率幅的模平方。进一步地，他们提出在经典计算机上使用矩阵乘积态(Matrix Product States)来模拟学习的过程。矩阵乘积态的参数，即张量网络的张量元，可以通过类似密度矩阵重整化群(Density Matrix Renormalization Group)的算法进行学习，最终形成一个具有泛化能力的生成模型。这个学习算法结合了量子物理与机器学习各自的优点：它不仅可以利用GPU高效地学习到模型参数，还可以利用张量网络的灵活性动态地调节模型表达能力。此外，与传统的基于统计物理的生成模型（例如玻尔兹曼机）相比，玻恩学习机还具备直接生成无关联样本的强大能力，从而可以高效地生成新的数据。 基于量子态的概率生成模型融合了量子物理与机器学习的思想，是一个崭新的研究领域。玻恩学习机借助量子态内禀的概率解释及其强大的表达能力，意在为机器学习和人工智能提供更为先进的生成模型和学习算法。此外，这类模型在量子信息处理，量子计算以及多体物理中具有应用潜力。展望将来，最令人兴奋的前景应该会是在一台量子计算机上实现玻恩学习机，从而以全新的方法进行概率型的学习和建模。这项工作用使用张量网络模拟量子计算机的运行，向无监督量子机器学习迈近了一步。作用在一幅MNIST图片上的矩阵乘积态以及它的纠缠谱
北京大学
2021-04-11