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发光机理与理论模拟
发光机理与理论模拟
信息技术是21世纪支柱性的高新技术之一。信息功能材料与器件是指用于信息获取、传输、存储、处理和显示等过程中的先进材料与器件,业已成为信息技术发展的基础和先导。毫不夸张地说,每一次信息技术革命无不得益于信息功能材料与器件领域的重大突破。发光材料就是这样一类信息功能材料,它的创新研发是推动我国显示、照明和光伏等光电产业快速发展的核心武器,也是许多新兴战略性交叉产业(如照明产业与农业交叉联合下可解决全球粮食危机的植物照明工厂)的支撑元素。更进一步,发光材料中的闪烁体材料已作为关键探测材料在安全检查、反恐防恐、工业无损探伤、地质勘探、环境监测等国家重大战略需求领域担任了核心部件的角色,如稀土闪烁体溴化镧掺铈(LaBr₃:Ce³⁺)闪烁探测器已用于宇宙深空探测。然而,当前照明用发光材料发展的瓶颈在于红色成分不佳(如显色指数低、色温高),美国通用电子公司开发的掺Mn⁴⁺氟化物的红光性能可满足该需求,并申请了国际专利保护,已切实地卡住了国内光电照明企业发展的脖子。近年来,借助于稀土纳米粒子的上转换发光机理,发光材料成功完成了与生物光学成像领域的交叉,并在生物光热治疗方面显示了其潜在的应用价值。此外,发光材料利用热敏能级或寿命以及长余辉发光机理等还在热探测、光信息存储等领域成功地拓展了应用。上述这些技术研究的再发展与创新离不开从物理、化学等基础学科层面(如第一性原理计算)提升对材料本身发光机理的科学理解,正如基础研究的突破是引领技术创新的原动力。材料发光机理的理论和实验研究还可显著缩短新型发光材料从发现到应用的研发周期,同时降低相应的研发成本,这也为应对我国制造业竞争激烈的现状和满足经济快速发展的需求创造了可行性。
在此背景下,我国发光学领域专门期刊《发光学报》于2022年9月推出了“发光机理与理论模拟”专题特刊,围绕材料发光机理与理论模拟研究的最新进展、面临的问题以及未来的发展趋势开展广泛和深入的国际化学术交流,从而进一步丰富和繁荣发光机理与理论模拟这一研究板块,促进发光学领域理论与实验研究的交叉融合,助力新型发光材料的设计与开发,服务国家光电产业的建设和发展。
主题关键词
:
发光
理论
计算
模拟
第一性原理
密度泛函理论
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