卤化物纳米晶体中的双缺陷工程实现了光致变色效应与持久发光特性的协同作用，从而可用于X射线比色成像和动态防伪技术

《Science China-Materials》：Dual-defect engineering in halide nanocrystals enables synergistic photochromism and persistent luminescence for X-ray colorimetric imaging and dynamic anti-counterfeiting

　　

摘要

近年来，人们对两种独特的光学现象——光致变色（Photochromism, PhCh）和持久发光（Persistent Luminescence, PersL）的研究兴趣日益浓厚。然而，将这两种功能有效地整合到单一宿主材料中仍然是一个重大挑战，主要原因是缺陷在调节材料光学性质方面起着复杂的作用。为了解决这一根本问题，本研究采用了结构简单的CsX（X = Cl, Br）纳米晶体（NCs）作为模型系统，系统地阐明了缺陷与光学行为之间的关系。我们首次提出，在X射线照射下，CsX NCs可以容纳两种不同类型的氯空位缺陷——一种是由合成过程本身产生的内在缺陷，另一种是由X射线诱导产生的缺陷——从而实现在单一基质中整合PhCh和PersL的功能。具体而言，在20–70 kV的X射线照射下，该材料表现出可逆的蓝色变化，这种变化源于可恢复的氯空位，这些空位可以在30秒内通过可见光迅速消除。这种光致变色行为表现出优异的循环稳定性，颜色变化（ΔRL₁）为56.9%，恢复率（ΔRL₂）为98.1%。此外，引入Br^?有效地将内在氯空位的能级从0.47 eV提升到0.83 eV，从而产生了持续超过30分钟的强烈持久发光（PersL）。这种双模式的光致变色-持久发光特性使这些纳米晶体在实用应用方面具有巨大潜力，特别是在X射线比色成像和动态防伪领域。

此图像的替代文本可能是由AI生成的。

近年来，人们对两种独特的光学现象——光致变色（Photochromism, PhCh）和持久发光（Persistent Luminescence, PersL）的研究兴趣日益浓厚。然而，将这两种功能有效地整合到单一宿主材料中仍然是一个重大挑战，主要原因是缺陷在调节材料光学性质方面起着复杂的作用。为了解决这一根本问题，本研究采用了结构简单的CsX（X = Cl, Br）纳米晶体（NCs）作为模型系统，系统地阐明了缺陷与光学行为之间的关系。我们首次提出，在X射线照射下，CsX NCs可以容纳两种不同类型的氯空位缺陷——一种是由合成过程本身产生的内在缺陷，另一种是由X射线诱导产生的缺陷——从而实现在单一基质中整合PhCh和PersL的功能。具体而言，在20–70 kV的X射线照射下，该材料表现出可逆的蓝色变化，这种变化源于可恢复的氯空位，这些空位可以在30秒内通过可见光迅速消除。这种光致变色行为表现出优异的循环稳定性，颜色变化（ΔRL₁）为56.9%，恢复率（ΔRL₂）为98.1%。此外，引入Br^?有效地将内在氯空位的能级从0.47 eV提升到0.83 eV，从而产生了持续超过30分钟的强烈持久发光（PersL）。这种双模式的光致变色-持久发光特性使这些纳米晶体在实用应用方面具有巨大潜力，特别是在X射线比色成像和动态防伪领域。

此图像的替代文本可能是由AI生成的。