具有反常热增强发光且可超低功率激发的稀土掺杂无机纳米颗粒（英文）

作者：陈皓; 吴志芬; 柯建熙; 李国炜; 江飞龙; 刘永升^*; 洪茂椿^*

来源：Science China-Materials, 2022, 65(10): 2793-2801.

稀土掺杂的纳米发光颗粒因其具有优异的上转换和近红外发光性能,被当作生物深层组织影像剂广泛研究.但是,目前用于生物体内成像材料的辐照功率密度远高于近红外光辐照生物组织安全阈值,阻碍了其临床应用.在此,我们利用注射泵辅助壳层外延生长的方法,首次构建了一类可低功率激发的稀土掺杂核壳结构纳米颗粒(KMgF3:Yb/Er@KMgF3).该纳米颗粒可通过氙灯或者功率密度低至0.08 mW cm-2的980 nm激光器激发,这比美国国家标准协会设定的生物体内成像安全阈值低约4个数量级.基于光谱对比和原子级高分辨球差透射电镜的研究,我们发现KMgF3:Yb/Er@KMgF3纳米颗粒可超低功率激发的主要原因是晶体缺陷的减少.另外,所得的核壳结构纳米颗粒还表现出异常的热增强光致发光行为以及优异的光热稳定性.本论文的这些发现为制备可超低功率激发而且具有良好光热稳定性的稀土掺杂无机纳米荧光探针奠定了良好的基础.

• 单位
  中国科学院大学; 结构化学国家重点实验室