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超强激光科学卓越创新简报

(第三百八十期)

2023年4月18日

上海光机所在双发射微晶用于多重防伪领域方面取得新进展

　　近期，中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光单元技术实验室研究团队在基于双发射中心的单组分多重防伪研究方面取得新进展。团队围绕单组分材料的多重发光变色防伪需求，提出主族元素与稀土离子共掺杂的双发射机制，基于激发波长，元素类型，掺杂浓度，环境温度等多重因素调谐可见光发射颜色，设计字母隐藏与花朵变色实验，建立信息隐藏和防伪验证体系，实现Ca3Y2Ge3O12:0.01Bi3+，Ln3+(Eu3+/Er3+)荧光粉的防伪性能研究。相关研究成果以“Excitation-wavelength-dependent photochromic Bi3+/Ln3+(Eu3+, Er3+)-codoped phosphors for anticounterfeiting applications”为题发表在Ceramics International。

　　石榴石结构广泛的元素包容能力，为双发射中心的动力学光致发光提供了基础；基于稀土离子/主族离子的单组分双发射防伪材料因具有模式多样、颜色识别性强、复制难度大等优点是安全防伪材料的潜在发展对象；常用规格的激发光源（254 nm、285 nm、303 nm、365 nm、976 nm）是促进防伪材料商业化推广的固有优势。

　　本研究中，研究团队成功合成了兼具激发波长依赖性和可见光变色能力的Bi3+，Ln3+（（Eu3+/Er3+））离子共掺杂的Ca3Y2Ge3O12荧光粉。荧光粉材料的自由组合成功实现了单词信息隐藏和花朵动态变色设计，大幅提升信息存储能力，解密难度和防伪应用的安全性。利用易得光源实现多模式复杂变色的设计为优化防伪材料的制备和应用提供了实验基础和理论指导。

　　相关研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和上海自然科学基金的资助。

　　原文链接

图1 （a）Bi3+, Eu3+系列荧光粉的发射光谱。（b）双发射能量传递机理。

图2 （a）信息隐藏实验。（b）花朵变色实验。

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