动力学调控结晶解锁Eu2+掺杂硅酸钡玻璃陶瓷实现高效X射线闪烁

为解决辐射探测领域高效闪烁体开发难题，研究人员通过动力学控制原位结晶策略，在硅酸钡玻璃中选择性析出高性能Ba2SiO4:Eu2+晶体。该玻璃陶瓷(GC)展现出8053 photons MeV?1的高光产额、115.6 nGy s?1的超低检测限及7 lp mm?1的空间分辨率，其性能源于Eu2+在受限晶体环境中的高效绿光发射(PLQY=61.89%)与优异辐射衰减特性，为高端辐射检测应用提供新方案。

　　

在辐射检测技术领域，突破性进展源自对材料结晶过程的精准调控。最新研究通过分子动力学模拟揭示硅酸钡玻璃中存在的类晶体拓扑构型，巧妙利用动力学控制策略诱导Ba₂SiO₄晶核定向生长。令人瞩目的是，掺杂二价铕离子(Eu²⁺)的玻璃陶瓷(GC)展现出媲美商用Bi₄Ge₃O₁₂的卓越性能：8053 photons MeV^?1的闪烁光产额如同微型星光工厂，115.6 nGy s^?1的超低检测阈值堪比辐射世界的"夜视仪"，而7 lp mm^?1的空间分辨率则赋予其捕捉微观辐射分布的火眼金睛。这些特性源于晶体限域环境下Eu²⁺离子高达61.89%的荧光量子产率(PLQY)，配合材料本身对X射线的"黑洞式"吸收能力，为医学影像和安全检测领域带来革命性解决方案。