无机械变色Cu4I4复合闪烁体实现高效X射线激发发光与高分辨率三维成像

本研究针对铜(I)卤化物簇基闪烁体存在的机械变色效应和3CC非辐射衰变问题，开发了新型刚性配体稳定的Cu4X4簇结构。通过调控3(M+X)LCT辐射跃迁路径和TADF/磷光双发射机制，实现了87.77%的PLQY和2.5倍于BGO的X射线光输出，其柔性薄膜可实现20 lp mm?1空间分辨率的精密工业部件三维重建，为医疗诊断和工业无损检测提供了高性能闪烁材料解决方案。

　　

研究人员通过刚性二苯基-2-吡啶基膦配体构建了新型八面体结构铜碘簇(Cu₄I₄)复合物，突破了传统立方烷结构的局限。分子间π-π堆积作用(π_Ph-π_Ph/π_Py-π_Ph)有效抑制了簇中心三线态(³CC)的结构畸变，促进辐射型金属-卤素配体电荷转移(³(M+X)LCT)发光。微小的单重态-三重态能隙(ΔE_ST)同时激活热激活延迟荧光(TADF)和磷光双通道发射，使材料具备短寿命、高量子产率(PLQY达87.77%)特性，X射线相对光输出超越商用BGO(Bi₄Ge₃O₁₂)闪烁体2.5倍。基于该材料开发的柔性闪烁薄膜展现出超过20线对/毫米的空间分辨率，成功实现复杂工业部件的精确三维断层扫描成像，为医疗诊断和工业无损检测提供了新一代高性能成像解决方案。