
第一作者:邵玉鹤,博士研究生;通讯作者:刘泉林,教授,博士生导师;作者单位:北京科技大学 材料科学与工程学院。
在智能传感、动态显示和人工智能等前沿领域,弹性应力发光(ML)材料展现出愈发重要的应用价值。然而关于压电场控制ML材料研究,目前物理机制仍不清晰,这导致ML材料的研究仍遵循低效的试错法。刘泉林等人提出了一种揭示ML材料中局域压电场效应的策略,发现局域压电场与晶体学格位对称性密切相关,基于翔实的ML和PL实验数据和理论计算,证实晶体学位点对称性和局域结构决定了局域压电场,并深刻影响材料的ML特性。这为发现和制备新型高性能应力发光材料提供了重要科学依据。
在具有多格位发光中心的深红-近红外自恢复应力发光材料MGa2S4:Mn2+ (M = Ca, Sr)中,发现处于不同格位发光离子的光致发光与应力发光明显不同,这源于局域压电场效应。为了明晰局域压电场效应,定义并计算了不同格位多面体的中心对称偏离度(centrosymmetry deviation degree, CDD),并厘清了格位对称性、CDD、多面体畸变度、局域压电响应和应力发光强度之间的关系。通过DFT和DFPT计算,明确了特定晶体学格位上局域极化的贡献,并建立了格位对称性-局域压电场效应-应力发光之间关系,进而明晰了压电型应力发光机理。这项工作为发现和制备新型高性能应力发光材料提供了重要科学依据。相关成果以题为“Uncovering Local Piezoelectric Field Effect in Mechanoluminescent Materials”发表在Advanced Materials期刊。
Uncovering Local Piezoelectric Field Effect in Mechanoluminescent Materials.Yuhe Shao, Jia Shi, Hongzhen Liu, Zhen Song, Quanlin Liu*(刘泉林,北京科技大学)Advanced Materials. 2026, e73577论文链接: https://doi.org/10.1002/adma.73577
原文刊于微信公众号「北科大材料」科研动态栏目,全文见「阅读原文」按钮,版权归原发布方所有。
