河南大学AM:双模余辉发射构建多维信息加密系统

来源:知光谷发布时间:2025-11-03 09:33:47

具有室温磷光(RTP)与长余辉发光(LPL)特性的有机及有机–无机杂化材料,因其在时间分辨光学与信息加密等领域的广阔应用前景而备受关注。然而,在单一材料体系中实现可本征区分的RTP与LPL发射仍是一项尚未解决的关键科学问题,其突破对于发展多维光学加密及智能光电功能器件具有重要意义。

在本研究中,河南大学黄维院士、徐巍栋教授、张飞副教授与郑州大学史志锋教授等人报道了一种Mn2+掺杂的有机–无机杂化金属卤化物材料。该材料在紫外光激发下呈现出明亮的黄色磷光,而在X射线激发后可产生持续超过600 s的红色长余辉。两种发光行为来源于不同的复合机制:RTP源自有机配体的三重态激子发射,而LPL则源于Mn2+中心的辐射复合,其形成机制与辐射诱导缺陷中俘获载流子的热激发释放密切相关。基于这种激发依赖的发光差异,该体系能够在时间与光谱维度上实现对光信号的精确调控,从而构建一种“时间–空间–能量”多维度协同编码的光学加密平台。

文章亮点:

1、能量转移调控室温磷光寿命:通过在室温磷光材料BAPCdCl4中引入Mn2+离子,构建了从有机配体三重态向Mn2+的4T1能级的高效能量转移通道,在保留基体于紫外激发下蓝光发射特性的同时,实现了对RTP寿命的精确可控调节。

2、离子掺杂诱导X射线下长余辉发射:Mn2+掺杂有效引入能级陷阱,并与氯空位形成协同耦合,从而显著提升载流子的俘获与释放效率,实现了在X射线激发下超过600 s的红色超长余辉发射。

3、多维防伪应用实现:基于激发依赖的发光差异,构建了集时间、空间与能量编码于一体的多维光学加密系统,展现出在高安全防伪与信息存储领域的应用潜力。

W. Liang, F. Zhang, R. Zhang, et al. “Dual-Mode Afterglow of Organic–Inorganic Hybrid Metal Halides for Multi-Dimensional Information Encryption.” Adv. Mater. (2025): e15658.

https://doi.org/10.1002/adma.202515658


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