尺寸依赖的镧系能量转移放大上转换发光量子产率（特邀）‡

本文系统综述了稀土离子掺杂上转换纳米颗粒（UCNPs）的发光效率调控策略，聚焦于尺寸效应对上转换发光量子产率（UCQY）的影响及其机制突破。通过构建核-壳-壳结构（NaYF4@NaYF4∶Yb/Tm@NaYF4）的纳米颗粒，结合实验表征与蒙特卡罗模拟，揭示了镧系离子间长程能量转移的尺寸依赖性规律。随着中间活性层厚度的增加，显著扩展了Yb3+与Tm3+/Er3+的能量迁移路径，有效抑制了表面淬灭，进而将UCQY提升至（13.0±1.3）%（d=13 nm），首次实现亚50 nm纳米颗粒的发光效率超越微米级块体材料。研究进一步对比了传统短程相互作用理论与长程机制的差异，验证了镧系能量转移的空间扩展特性，为设计高效发光材料提供了新范式。本文综合分析了核壳结构、表面钝化、等离子体增强等多维度调控策略，强调尺寸效应在优化声子弛豫、能量局域化及缺陷抑制中的核心作用，为生物成像、光遗传学及量子光源等领域的应用奠定理论基础。