Machine-Learning-Assisted Discovery of Cr3+-Based Near-Infrared Phosphors

荧光粉 红外线的 材料科学 纳米技术 光电子学 计算机科学 物理 光学
作者
Amit Kumar,Ali Akbar,Hannah Lesmes,Seán R. Kavanagh,David O. Scanlon,Jakoah Brgoch
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:37 (19): 7762-7770
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.5c01208
摘要

Cr3+-substituted inorganic phosphors exhibit three distinct near-infrared (NIR) photoluminescence emission peak shapes that typically fall between 650 and 950 nm. The exact position and shape are governed by the (weak, intermediate, or strong) crystal field splitting environment of the octahedrally coordinated Cr3+ ions. These emission characteristics are commonly quantified by the Dq/B ratio, where Dq represents the crystal field splitting parameter and B is the Racah parameter. Precise knowledge of this ratio is therefore critical for designing Cr3+-based NIR phosphors for applications like biomedical imaging, night vision, food quality analysis, and luminescence thermometry. Unfortunately, targeting specific Dq/B values in the solid state remains nontrivial due to the complex interplay between the composition, structure, and local coordination environment. To address this challenge, we developed a machine-learned regression model capable of predicting Dq/B trained on 193 experimentally determined Dq/B values and their associated compositional and structural features. We then applied it to estimate the Dq/B values of over 6060 known inorganic structures with potential octahedral Cr3+ substitution sites. Eight phosphor hosts, Y2Mg3Ge3O12, YInGe2O7, LiInW2O6, Gd3SbO7, Ba2ScTaO6, Ba2MgWO6, LiLaMgWO6, and Ca3MgSi2O8, representing a range of crystal field environments were selected from this list for synthesis and characterization. Their measured Dq/B values closely match model predictions, demonstrating the utility of this machine-learning framework for accelerating the discovery of application-specific Cr3+-substituted NIR phosphors.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
飘逸的之双完成签到,获得积分10
3秒前
盆鱼艳完成签到,获得积分10
4秒前
浮游应助傢誠采纳,获得30
5秒前
好啊完成签到,获得积分10
5秒前
7秒前
活泼的六一完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI2S应助今天开心吗采纳,获得10
9秒前
10秒前
10秒前
FashionBoy应助gaojun采纳,获得10
11秒前
七小七发布了新的文献求助30
12秒前
浮游应助Oz采纳,获得10
13秒前
后来啊完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
16秒前
愉快的傲霜完成签到,获得积分10
17秒前
aa完成签到,获得积分10
21秒前
堀江真夏完成签到 ,获得积分10
21秒前
低温少年发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
WXX发布了新的文献求助10
23秒前
记忆完成签到,获得积分10
23秒前
完美世界应助暄暄大王采纳,获得10
23秒前
酷酷的笔记本完成签到,获得积分10
23秒前
jiejie完成签到,获得积分10
24秒前
李生完成签到 ,获得积分10
24秒前
24秒前
25秒前
宓e完成签到,获得积分20
25秒前
26秒前
vicky发布了新的文献求助10
30秒前
宝宝发布了新的文献求助10
31秒前
35秒前
36秒前
英俊的铭应助小王采纳,获得30
37秒前
Akim应助小王采纳,获得30
37秒前
香蕉觅云应助小王采纳,获得30
37秒前
大模型应助小王采纳,获得30
37秒前
可爱的函函应助小王采纳,获得30
37秒前
ZJF发布了新的文献求助20
40秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
A complete Carnosaur Skeleton From Zigong, Sichuan- Yangchuanosaurus Hepingensis 四川自贡一完整肉食龙化石-和平永川龙 600
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
Performance optimization of advanced vapor compression systems working with low-GWP refrigerants using numerical and experimental methods 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5306536
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4452296
关于积分的说明 13854370
捐赠科研通 4339755
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2382830
邀请新用户注册赠送积分活动 1377724
关于科研通互助平台的介绍 1345400