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光致發(fā)光是物質冷發(fā)光的一種形式，特指物質吸收光子后重新輻射出光子的過程。從量子力學理論出發(fā)，光致發(fā)光過程可描述為分子內的電子吸收光能量躍遷到更高能級的激發(fā)態(tài)后返回低能態(tài)，同時放出光子的過程。光致發(fā)光可按光子回遷途徑和延遲時間分為熒光和磷光。由于熒光和磷光在我們的生活中有著不同的應用，定向調控物質發(fā)光屬性一直是材料光學研究領域的熱點。

金屬團簇材料由于其離散的電子能級和量子尺寸效應，體現出與結構相關的獨特性質，特別是光物理性質，因而在傳感和生物成像等領域均具有廣泛的應用前景。然而，在團簇結構模板不變的前提下，這類材料的發(fā)光類型往往固定為熒光或是磷光，不可調諧。發(fā)展具有可調諧發(fā)光類型的團簇模板，可為理解金屬納米顆粒的發(fā)光起源和定向制備發(fā)光簇合物材料提供依據，但這在團簇科學領域一直是一個難題。

 圖  熒光Au5Ag11和磷光Pt1Ag16團簇的光致發(fā)光機理

在此工作中，研究人員控制合成了兩個結構相關的團簇：具有金銀合金內核的Au5Ag11(SR)8(DPPOE)2團簇和具有鉑銀合金內核的Pt1Ag16(SR)8(DPPOE)2團簇。值得注意的是，這兩個團簇除內核金屬組成不同之外，外圍結構十分類似。實驗結果表明，Au5Ag11為熒光發(fā)射，而Pt1Ag16的發(fā)光類型為磷光（圖）。通過實驗和理論相結合，研究人員在原子級別上探究了該模板下的團簇光致發(fā)光機理，表明這兩個團簇不同的發(fā)光類型來源于二者不同的內核金屬結構，從而導致二者的電子隙間穿越能量和途徑展現出明顯差異。該工作為理解團簇材料的光致發(fā)光起源提供了一個原子級別精確的模板，為定向制備簇合物發(fā)光材料提供實驗和理論依據。

參考資料：https://www.ahu.edu.cn/2022/0620/c15059a288584/page.htm