铋掺杂SrGd2O4实现蓝光-紫外- X射线激活的光致变色与多模式荧光用于多功能应用

《Advanced Optical Materials》：Blue-Ultraviolet-X-Ray Ultra-Wideband Activated Photochromism and Multi-Type Fluorescence in SrGd2O4:Bi3+ for Versatile Applications

本研究针对多波段激发光致变色材料体系缺乏的难题，开发了Bi3+掺杂SrGd2O4材料，成功实现从254 nm/X射线到365 nm/蓝光的宽谱激活光致变色，并兼具蓝光光致发光与高温余辉特性，为多模式防伪、可擦写信息存储和亮暗场X射线成像提供了创新解决方案。

　　

研究人员开发了一种新型光致变色材料——铋(Bi³⁺)掺杂的SrGd₂O₄，其具有独特的低维管状晶体结构，有利于产生丰富缺陷并实现高效X射线吸收。通过引入具有宽带吸收、强荧光和易价态变化的Bi³⁺离子，该材料的着色诱导波长从传统254 nm紫外光和X射线扩展至365 nm紫外光甚至蓝光范围。

光致变色响应完全可逆，白色光照或热刺激均可有效擦除着色状态。研究揭示了两种不同的光致变色机制：一种与氧空位相关色心有关，另一种源于Bi³⁺离子价态变化产生的吸收带。此外，该材料在254 nm紫外光或X射线激发下可发射蓝色光致发光(Photoluminescence, PL)，并表现出高温余辉特性。

这些特性使该材料在亮场与暗场X射线成像、日光激活光学防伪以及可重写信息存储系统等领域展现出广阔的应用前景。