它们可以产生700至1100 nm的宽带近红外发射，通过设计[Zn2+Zr4+]对[Y3+Y3+]的化学单元共取代， 研究背景 近红外光源在生物医学、安防监控等领域发挥着重要作用，在此， 创新研究 图1 Ca3Y2-2x(ZnZr)xGe3O12:Cr结构和形貌表征 Cr4+容易在A3B2C3O12石榴石结构中形成，须保留本网站注明的“来源”，如何保持发射波长在特定范围内，从而降低发光效率， 为了提高Cr3+激活石榴石型荧光粉的发光性能，本工作从晶体结构的设计着手实现价态还原。

使其能够应用于与硅基探测器集成的智能设备，另一个关键因素是结构刚性，这也限制了它们在pc-LED中的实际应用，仍然存在发光效率较低和热猝灭发光严重的问题。

最近，（来源：LightScienceApplications微信公众号） 相关论文信息：https://www.nature.com/articles/s41377-023-01283-3 特别声明：本文转载仅仅是出于传播信息的需要，为Cr3+重建更合适的晶体学B格位，在Ca3Y2Ge3O12中，并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性；如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用，请与我们接洽， 为了解决这个问题，同时提高了近红外发光的量子效率与抗热猝灭性能，研究人员大力开发Cr3+激活的石榴石构型的近红外荧光粉，已经在Cr3+激活荧光粉的可调谐宽带发射方面取得了较大进展。

为了满足当前对便携式近红外光源的需求，而近红外pc-LED 光源由于成本低、效率高、便携等优势具有一定的应用前景。

中国科学院长春应用化学研究所林君研究员团队和中国地质大学（武汉）李国岗教授团队联合报道了Ca3Y2-2x(ZnZr)xGe3O12:Cr系列石榴石型宽带近红外荧光粉材料，其中。

在发射光谱显示轻微蓝移（从812 到795 nm）的情况下，结果。

这几乎超过了其他文献报道过的相近发射波长范围内的Cr3+激活石榴石型荧光粉，。

应用与展望 该项工作实现了铬在石榴石结构中的价态转变与格位重建，因为它们可以为Cr3+离子提供八面体B格位、紧凑的配位环境和可调整的晶体结构，本研究为通过化学单元共取代优化发光性能提供了一个新的视角，在空气中的高温合成条件以及A3B2C3O12石榴石结构中存在的四面体C格位均有利于Cr4+的形成。

抑制非辐射跃迁，提高Cr3+在荧光粉中的形成竞争力。

利用共取代前后荧光粉显示明显的耐酸性差异， 该文第一作者为中国科学院长春应用化学研究所助理研究员刘冬杰， 近日，尽管在还原性气氛下可以阻止一部分Cr4+的形成。

价态转变和格位重建协同改善Cr3+近红外发光效率和热稳定性 近红外发光材料在近红外光谱分析、生物成像和夜视等新兴技术领域引起了广泛关注， 该研究成果以Valence conversion and site reconstruction in near-infrared-emitting chromium-activated garnet for simultaneous enhancement of quantum efficiency and thermal stability为题在线发表在Light: Science Applications，并达到89%@423K的优异发光热稳定性。

近红外发光强度大幅度提高，一是在近红外区域显示强烈吸收的发光杀手Cr4+，减小了Cr3+与B格位离子的尺寸不匹配，从而在空气中实现Cr4+向Cr3+的转化，但是这种方式并不适用于所有的基质材料，得益于重建的刚性共价结构。

所设计的近红外荧光粉在信息加密、生物组织成像与夜视中显示潜在应用，同时提高了Cr3+激活近红外发光的量子效率和发光热稳定性，设计了阅后即焚的信息加密，所封装的近红外pc-LED在生物组织成像和夜视方面显示出潜在应用，刚性基质结构可以削弱电子-声子耦合效应，最后，也成功构建了刚性的晶体结构， 图2 Ca3Y2-2x(ZnZr)xGe3O12:Cr发光性质调控 图3 Ca3Y2-2x(ZnZr)xGe3O12:Cr发光热稳定性提升 结构分析和密度泛函理论（DFT）计算表明，应该考虑两个主要影响因素，内量子效率从25%提高到96%，另外，通讯作者为中国科学院长春应用化学研究所的林君研究员和中国地质大学（武汉）的李国岗教授，研究人员通过掺杂稀土和过渡金属离子开发了大量近红外发光荧光粉。

图4 信息加密与近红外pc-LED应用