近日，我校材料科学与工程学院蒋阳教授、童国庆教授团队与微电子学院许俊教授课题组合作，在非铅金属卤化物发光材料及信息加密研究领域取得新进展，相关研究成果以“Structural Transformation-Engineered Yttrium-Based Lead-Free Metal Halides with Smart Tunable Luminescence via Self-Trapped Exciton and Lanthanide Ion Intrinsic Combined Emissions”为题，发表在材料领域期刊Advanced Functional Materials上，文章第一作者为材料学院博士生李俊春，通讯作者为童国庆教授、许俊教授和蒋阳教授。

非铅金属卤化物因其具有优异的光学性能、卓越的稳定性以及绿色环保等特性，近年来受到广泛关注。此外，非铅金属卤化物还可以通过结构转变实现光谱可调，进一步拓展了其在半导体显示照明及智能材料等前沿领域的应用。然而，目前关于结构转变调控发光的非铅金属卤化物材料的研究，主要聚焦于单一发光峰的调节，限制了其在更广领域的应用。

为此，我校蒋阳教授、童国庆教授团队与许俊教授课题组合作，创新性引入了“CsCl插入/剥离”过程调控策略，在Sb/Ln（Ln=Ce、Ho和Tb）共掺杂的零维Cs-Y-Cl金属卤化物体系中，实现了多发光中心协同作用下的智能可控发光。研究表明，该体系的发光行为主要来源于两类机制的协同发射：一是锑离子（Sb）诱导的自陷激子（STE）发射，二是镧系元素（Ln）本征能级跃迁产生的特征发射。通过对“CsCl插入/剥离”过程的精准调控，可以实现Cs₃YCl₆: Sb/Ln与Cs₄YCl₇: Sb/Ln之间的可逆结构转变。这一结构转变显著影响了Sb相关的STE发射波段，使其在绿色（~538 nm）与黄色（~588 nm）之间可控切换，而Ln系离子的本征发射则不受结构转变的影响。因此，基于Cs-Y-Cl: Sb/Ln体系的组合发光呈现出复杂多变的特点。此外，由结构转变诱导的晶格自净化过程有效调节了Cs₃YCl₆体系中的Sb/Ln摩尔比，从而进一步影响Cs-Y-Cl金属卤化物的发光光谱峰形。在此基础上，研究团队成功利用掺杂后的Cs-Y-Cl金属卤化物作为发光材料，构建了多种具有防伪与信息加密功能的图案，展现出优异的可读性与高度的保密性能。上述研究得到了国家自然科学基金、安徽省重点研究与开发计划、安徽省自然科学基金、中央高校基本科研业务费以及黄山学者优秀青年人才计划等项目支持。

图1.Sb/Ce双掺杂后Cs-Y-Cl金属卤化物发光材料在结构转变过程中的晶体结构变化和颜色调节规律

图2.基于掺杂的Cs-Y-Cl金属卤化物发光材料在防伪、信息保护图案和荧光复合薄膜中的应用

近年来，蒋阳教授、童国庆教授课题组在金属卤化物钙钛矿材料的合成及半导体光电器件构筑（QLED、WLED、信息保护）等领域取得系列性进展，研究成果先后发表在Advanced Materials、Advanced Functional Materials、Interdisciplinary Materials等材料领域期刊上，其中2篇研究论文被选为封面文章发表。

原文链接：

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202508778

（童国庆/文 李俊春/图 罗来马/审核）

责任编辑：刘红平