［本站讯］近日，材料科学与工程学院梁延杰教授课题组与美国南佐治亚大学王笑军教授合作，报道了发射峰值位于299 nm，半峰宽13nm，热释光主峰值>500 K的ScBO₃:Bi³⁺深陷阱紫外长余辉发光材料。该材料在激发停止后，在室温黑暗环境下的深紫外长余辉发光强度非常微弱，而在室内照明光激励或高温热激励下可以产生高稳定且长持续的深紫外发光，展现了其在光学定位与追踪、光学信息存储和先进光学防伪等领域的应用潜力。相关研究成果以“Deep-trap ultraviolet persistent phosphor for advanced optical storage application in bright environments”为题发表在光学顶级期刊Light: Science & Applications（IF = 20.4），2024级博士研究生吕旭龙为论文第一作者，梁延杰教授和王笑军教授为通讯作者，山东大学为第一作者和通讯作者单位。

图1 ScBO₃:Bi³⁺深陷阱紫外长余辉材料的发光性能研究

长余辉发光材料因其独特的延迟发光特性而广泛应用于夜视示踪、光学防伪和生物成像等领域。但大多数研究关注于可见光和近红外光长余辉发光材料在黑暗环境下的表征和应用，对具有与环境光无光谱交叠的深紫外长余辉发光材料在明亮环境下的新功能应用探索等问题并未作出系统的研究。深陷阱紫外长余辉发光材料，由于具有高的陷阱深度和密度，可在室温黑暗环境下束缚载流子并在环境光持续激励下产生光激励发光，使其成为一类潜在的用于明场环境的存储发光材料。

研究团队报道了ScBO₃:Bi³⁺深陷阱紫外长余辉发光材料，在280nm光激发下，可以产生峰值位于299 nm的窄带深紫外光发射。该材料在X射线激发停止后，在室温黑暗环境下的发光强度非常微弱，而在室内照明光持续激励下可以产生高稳定且长持续（>24 h）的深紫外发光，这归因于材料内部存储能量在室内照明光持续激励下的高效释放。同时，系统研究了环境光照度、激励光波长以及环境温度对深紫外长余辉发光性能的影响，结合第一性原理计算对深陷阱本质进行探究，并深入分析了ScBO₃:Bi³⁺中激发光能量存储、传递和发射的物理过程。最后，本研究还展示了一种通过光激励或热激励实现光学信息读取的应用方案。

梁延杰课题组主要从事光功能材料与器件和生物医用材料方面的相关工作，目前已在Light: Science & Applications（3篇）、Physical Review Letters、ACS Applied Materials & Interfaces（4篇）、Journal of Materials Chemistry C（12篇）等材料物理和材料化学领域期刊发表研究论文60余篇。相关研究工作得到国家自然科学基金（青年、面上）、山东省重点研发计划（重大科技创新工程）、山东省自然科学基金、山东大学齐鲁青年学者和济南市“新高校20条”等项目支持。