Anomalous upconversion amplification induced by surface reconstruction in lanthanide sublattices

光子上转换 材料科学 光致发光 纳米晶 镧系元素 猝灭(荧光) 光化学 纳米颗粒 分子 化学物理 配体(生物化学) 纳米技术 光电子学 物理 兴奋剂 发光 荧光 化学 光学 离子 受体 有机化学 生物化学
作者
Hui Xu,Sanyang Han,Renren Deng,Qianqian Su,Ying Wei,Yongan Tang,Xian Qin,Xiaogang Liu
出处
期刊:Nature Photonics [Springer Nature]
卷期号:15 (10): 732-737 被引量:77
标识
DOI:10.1038/s41566-021-00862-3
摘要

Upconversion nanocrystals have been extensively investigated for optical imaging and biomedical applications1,2. However, their photoluminescence is strongly attenuated by surface quenching as the nanocrystal size diminishes3. Despite considerable efforts4,5, the quenching mechanism remains poorly understood. Here we report that surface coordination of bidentate picolinic acid molecules to NaGdF4:Yb/Tm nanoparticles enhances four-photon upconversion by 11,000-fold. Mechanistic studies indicate that surface ligand coordination reconstructs orbital hybridization and crystal-field splitting, minimizing the energy difference between the 4f orbitals of surface and inner lanthanide sensitizers. The 4f-orbital energy resonance facilitates energy migration within the ytterbium sublattice, impeding energy diffusion to surface defects and ultimately enhancing energy transfer to the emitters. Moreover, ligand coordination can exert energy-level reconstruction with a ligand–sensitizer separation of over 2 nm. These findings offer insights into the development of highly emissive nanohybrids and provide a platform for constructing optical interrogation systems at single-particle levels. Strong lanthanide-doped upconversion luminescence enhancement is achieved by the use of surface molecules which enhance four-photon upconversion emission. The results may lead to new, highly emissive, nanohybrid systems.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
文献查找发布了新的文献求助10
1秒前
和谐的乌冬面完成签到,获得积分10
2秒前
bkagyin应助朻安采纳,获得10
2秒前
的的得的完成签到,获得积分10
2秒前
英姑应助LUFFY采纳,获得10
4秒前
seedcui完成签到,获得积分10
4秒前
华仔应助liwanshu采纳,获得10
5秒前
xiaowan发布了新的文献求助10
6秒前
xiaocongx完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
Akim应助lihaifeng采纳,获得10
7秒前
11秒前
11秒前
13秒前
Lazarus完成签到,获得积分10
13秒前
viyou发布了新的文献求助10
14秒前
米儿发布了新的文献求助10
16秒前
传奇3应助心沐采纳,获得10
17秒前
lihaifeng发布了新的文献求助10
17秒前
我是125发布了新的文献求助100
18秒前
xiaowan完成签到,获得积分10
18秒前
毛竹完成签到,获得积分10
19秒前
21秒前
27秒前
CC0113发布了新的文献求助10
29秒前
大福完成签到,获得积分10
29秒前
Sun1c7完成签到 ,获得积分10
29秒前
灵鹿完成签到,获得积分20
33秒前
viyou完成签到,获得积分10
34秒前
酷波er应助许阳采纳,获得10
37秒前
领导范儿应助灵鹿采纳,获得10
37秒前
合适的道之完成签到 ,获得积分10
39秒前
40秒前
思源应助活力的天空采纳,获得10
42秒前
呱呱发布了新的文献求助10
43秒前
45秒前
CC0113发布了新的文献求助10
46秒前
我来指月光完成签到 ,获得积分10
48秒前
凤梨毛峰三分糖完成签到 ,获得积分10
50秒前
ambition完成签到,获得积分10
50秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Zusammenfassender Abschlußbericht 1500
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 500
india-NATO Dialogue: Addressing International Security and Regional Challenges 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2469786
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2136964
关于积分的说明 5444782
捐赠科研通 1861323
什么是DOI,文献DOI怎么找? 925709
版权声明 562721
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495146