新技术

基于新型稀土纳米晶闪烁体的创新成果入选中国高等学校十大科技进展

近日，由教育部科技委组织评选的2021年度“中国高等学校十大科技进展”揭晓，杨黄浩教授团队完成的“柔性高分辨X射线成像技术研究”成功入选。这是福州大学创新成果首次入选中国高等学校十大科技进展，也是该评选设立以来福建省属高校首次入选，充分展示了福州大学的科技创新实力，进一步提升了学校声誉，助力学校一流学科建设。

医学影像设备元器件与光刻机、芯片等被列为“卡住中国脖子的35 项技术”之一。其中，X 射线成像设备在医学、安检、国防等领域均有广泛且重要的应用。柔性X 射线成像设备具有质薄、柔软、可弯曲和易携带等优势，具有更多的应用场景和灵活性。然而，制造大面积、柔性的薄膜晶体管阵列、非晶硅光电转换层以及闪烁体层仍存在巨大的技术挑战，柔性X 射线成像设备的开发还未取得突破。针对柔性X 射线成像技术存在的关键科学技术难题，该研究开发了长寿命X 射线发光的新型稀土纳米晶闪烁体，实现了超过30 天的X 射线光子记忆。该研究还发现了高能量X 射线光子与氟原子晶格的光电效应现象，提出了Frenkel 缺陷态发光的X射线能量转换机制，发现了X 射线发光扩展成像（Xr-LEI）的新原理，成功地开发了柔性高分辨X 射线成像新技术和新仪器。该研究是继福州大学杨黄浩团队在低剂量、高分辨X 射线平板成像技术（Nature 2018,561,88）之后取得的又一项标志性成果（Nature 2021,590,410），成功地突破了传统X射线成像技术的固有限制，在国际上率先研发出柔性高分辨X 射线成像技术，抢占柔性X 射线成像产业的制高点，将有力地推进高端X 射线影像装备的国产化。我国高端X 射线影像设备及关键零部件依赖进口的局面有望改观。

“中国高等学校十大科技进展”自1998年起开展评选，每年从全国高校中评选出10 项具有重大科技进展的优秀成果，旨在促进高校科学技术整体水平提升，增强科技创新能力，受到了国内各高校高度重视。

（福州大学）

稀土掺杂Sc2(MoO4)3 二维负热膨胀材料反常的热增强上转换和下转移发光

近日，江西理工大学化学化工学院温和瑞教授团队的廖金生教授在国际一流期刊《Nature Communications》（自然·通讯）上发表了题为“Thermally boosted upconversion and downshifting luminescence in Sc2（MoO4）3:Yb/Er with twodimensional negative thermal expansion”的研究成果。江西理工大学为论文第一完成单位，廖金生教授为论文第一作者和第一通讯作者，论文合作者包括中国科学院福建物质结构研究所陈学元研究员、涂大涛研究员和中国科学院宁波材料研究所邱报副研究员等学者。

荧光热猝灭一直是制约发光材料在照明、显示、探测等领域应用的关键因素之一，国内外研究者尝试各种策略来改善发光材料的热猝灭性能，但依然无法同时实现热增强上转换发光和下转移发光。该研究以Sc2（MoO4）3:Yb/Er 二维负热膨胀材料作为研究对象，利用其在二维层面热缩冷胀的内禀特性，实现了在宽温域下（298K-773K）的绿光上转换发光和近红外下转移发光强度的显著增强。同时利用原位变温同步辐射X 射线衍射（SXRD）、原位变温Raman 光谱、时间分辨光谱等研究方法揭示了二维负热膨胀材料中稀土离子反常的荧光热增强机理。

该课题历时三年多的深入研究，首次开发了二维负热膨胀性质与稀土发光性质相结合的新材料，是江西理工大学在稀土功能材料基础研究领域的一项重要成果，为稀土发光材料领域提供了限域能量传递的新机制，为推动材料科学、稀土光学器件和光物理等多领域的交叉融合开辟了新途径。

该研究得到了国家重点研发计划重点专项（2020YFB1713700）、国家自然科学基金（51862012）、江西省功能分子材料化学重点实验室（20212BCD42018）和江西省自然科学基金的资助（20202BAB204008），并得到了上海光源BL14B等大科学装置的支持。

（江西理工大学）