讲座题目：铁电&压电调控金属离子掺杂发光现象研究

主讲人：张杨博士（IFWDresden）

主持人：吴真平 副教授

时间：2017年4月14日（周五）下午13：30开始

地点：主楼1214

摘要：

金属离子（包括稀土和过渡金属离子）掺杂发光材料是光电器件，显示和生物医学等领域广泛应用的光学材料。目前绝大多数可调控发光材料都是基于传统的化学途径，即通过改变化学合成配比或者合成条件，这限制了对发光机制的理解和研究，且在应用中也无法实现原位实时可逆的调控。值得注意的是，晶体环境对具有超敏跃迁的激活离子光谱能级和发光有着重要影响，如果找到在同一材料中通过外界场耦合调整晶体环境的方法，就有可能实现以可逆原位和实时动态方式对光致发光调控。‘铁电调控’（ferroelectriccontrol）的概念由凝聚态物理领域提出，并已广泛用于调控材料磁性和自旋等性质。为此，铁电调控被引入到稀土掺杂发光领域，并在稀土离子Yb和Er共掺的BaTiO3薄膜中观察到电场对上转换发光的动态调控效果。应变工程（Strainengineering）同样被广泛应用于调控各种低维材料包括异质结薄膜，纳米结构，以及最近涌现的二维材料。应用高性能压电材料PMN-PT实现应力调控金属离子掺杂薄膜发光。PMN-PT同样可应用于压电光电子学领域。采用脉冲激光沉积方法在PMN-PT衬底上制备了ZnS:Mn薄膜。在ZnS:Mn/PMN-PT的薄膜器件中，首次实现了发光与超声波信号的双模式发射，对开发新型多用途生物医学超声探头提供了可能。并进一步基于微纳加工技术，成功的开发了可选址，可变色的单片集成高密度的压电光电子器件。其单个可控单元（singlepixel）分辨率提高到微米量级，大大提高了压电光电子器件的实用性和照明显示效果。铁电&压电调控金属离子掺杂发光的实现为研究新型的发光材料和器件提供了新的可能性。通过本研究，铁电材料在光学领域的研究继人们熟知的电光折射和非线性光学效应后，找到新的研究主题。

报告人简介：

张杨，德国莱布尼茨固体物质与材料研究所(IFWDresden)，洪堡学者。2012年香港理工大学获得博士学位。主要研究包括稀土掺杂铁电/铁磁体系材料中电磁调控发光研究，基于压电光电子学发光机制的新型光电器件，硅基铁电薄膜光波导和电光调制等新型器件等。已在Nat.Commun.,Adv.Mater.,Angew.Chem.Int.Ed.,NanoLett.,NanoEnergy,Adv.Electron.Mater.等国际顶级学术期刊发表论文19篇。以第一及通讯作者发表论文10篇，其中顶级期刊（IF>10）5篇。国际学术会议报告6次。