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Advanced Materials |体纳米等离子体纳米片钙钛矿闪烁体中的强耦合

文章来源:北科纳米专业的纳米材料合成专家 浏览次数:15时间:2026-10-15 设计合成:18101240246

该研究以题为“Strong Coupling in Bulk Nanoplasmonic NanoplateletPerovskite Scintillators”发表在Advanced Materials上。



生物纳米前沿

光发射的控制是光子学和辐射探测的基础。激子与受限电磁模式之间的强耦合形成被称为极化子的光-物质态,从而实现对发射的控制。在闪烁体中,此类效应主要在光激发下的纳米尺度结构中进行研究,这限制了它们在电离辐射下对块体材料的适用性。本文中,我们展示了宏观CsPbBr3中的激子-等离子体强耦合。3在光学和X射线激发下,纳米片/银纳米立方体-PDMS复合材料表现出优异的性能。通过调控纳米立方体的尺寸和温度,可以控制失谐,从而在85 nm和80 nm复合材料中产生光谱分裂和模式反交叉现象。约90 meV和98 meV的集体耦合强度超过了强耦合阈值,表明在X射线激发下,体相复合材料中仍能观察到杂化现象。平均衰减时间缩短了高达(6.58 ± 0.88)倍。X射线照射后,相同的强耦合复合材料表现出更长的发射,平均衰减时间约为37 s和33 s,而未分辨的75 nm复合材料和裸露的纳米片参考样品中则未观察到该成分。空间平均电动力学分析表明,孤立的CNP多层结构无法完全解释集体相互作用,凸显了强加权局部等离子体环境的重要性。这些结果表明,纳米尺度等离子体结构是体相闪烁体设计的一个附加参数。


文献速览

CCl介导的大鼠慢性肝损伤模型的建立与表征。(A)4展示使用四氯化碳(CCl)诱导慢性肝损伤的实验设计示意图。CCl4剂量从每周一次的0.5 mL/kg/animal单次给药,逐渐增加至每周2次1.5 mL/kg/animal,持续12周。在CCl4诱导期间,肝组织呈现进行性形态学变化4诱导。4(B)12周实验期间大鼠体重的定量分析(n = 6),(C)指定时间点提取的肝脏标本的大体形态,(D)对照组与实验组动物肝脏与体重比值的定量分析(n = 6)(E)代表性苏木精-伊红(HE)和天狼星红(PSR)染色图像,展示了健康状态、CCl3给药4周、8周和12周后进行性慢性肝脏病变的演变过程(黄色箭头指示细胞坏死与气球样变)。关键肝脏生化指标评估(F)4SGOT (AST),(G)SGPT (ALT),以及(H)ALP,采用健康组与CCl诱导28小时后实验组的血清样本进行检测损伤。所有数据以Mean ± SD表示。(n = 6,其中∗p ≤ 0.05,∗∗p ≤ 0.01,∗∗∗p ≤ 0.001视为具有显著性差异,ns视为无显著性差异)。强耦合等离激体闪烁体的示意概述。通过电离辐射激发下的局部表面等离子体共振(LSPR)概念性表示激子–等离子相互作用,形成上极化元态(UPS)和下极化元态(LPS),由拉比分裂分离(哦哦).黑色和灰色球体分别表示空穴和电子,火焰符号则表示热载流子的产生。


溴化铯/银(CsPbBr3/Ag)复合材料的表征与调谐。(a) 三维(三维)CsPbBr3纳米晶体(NCs)与二维(2D)CsPbBr3纳米片(NPLs)与银立方纳米颗粒(Ag CNPs)共散的示意比较。将三维降维到二维会使平均厚度(t)从(7.30)减少 。±0.20)到(1.93) ±0.45) nm,从而增强光与物质的耦合。(b) 透射电子显微镜(TEM)对CsPbBr3影像(白色刻度条:50纳米)。(c) NC与NPL发射谱的比较。(d) NPL与NC各向同性偶极子较大的斯托克斯位移和面内偶极取向的示意图,这两者都有利于高效耦合于辐射等离激元模态。(e) 边长为(a)的Ag纳米立方体的测量散射光谱85、80和75纳米。(f) 通过调整Ag CNP侧长实现混合系统的光学可调性——这会导致局部表面等离子体共振(LSPR)的大小相关蓝移——并改变温度,从而诱发LSPR蓝移和发射红移,从而实现零失谐温度下的光谱重叠。(g) 模拟局部电场 (|𝐸|)分布在80 nm Ag的CNP周围,受520 nm面内偶极激发,突出立方体角的场增强。(H–K)聚二甲基硅氧烷(PDMS)基复合材料在环境条件下的照片:(h–j) CsPbBr3NPL/Ag CNP复合材料a,分别为85(h)、80(i)和75(j)纳米;(k) CsPbBr3 NPL。


图3

CCl介导的大鼠慢性肝损伤模型的建立与表征。(A)4展示使用四氯化碳(CCl)诱导慢性肝损伤的实验设计示意图。CCl4剂量从每周一次的0.5 mL/kg/animal单次给药,逐渐增加至每周2次1.5 mL/kg/animal,持续12周。在CCl4诱导期间,肝组织呈现进行性形态学变化4诱导。4(B)12周实验期间大鼠体重的定量分析(n = 6),(C)指定时间点提取的肝脏标本的大体形态,(D)对照组与实验组动物肝脏与体重比值的定量分析(n = 6)(E)代表性苏木精-伊红(HE)和天狼星红(PSR)染色图像,展示了健康状态、CCl3给药4周、8周和12周后进行性慢性肝脏病变的演变过程(黄色箭头指示细胞坏死与气球样变)。关键肝脏生化指标评估(F)4SGOT (AST),(G)SGPT (ALT),以及(H)ALP,采用健康组与CCl诱导28小时后实验组的血清样本进行检测损伤。所有数据以Mean ± SD表示。(n = 6,其中∗p ≤ 0.05,∗∗p ≤ 0.01,∗∗∗p ≤ 0.001视为具有显著性差异,ns视为无显著性差异)。强耦合等离激体闪烁体的示意概述。通过电离辐射激发下的局部表面等离子体共振(LSPR)概念性表示激子–等离子相互作用,形成上极化元态(UPS)和下极化元态(LPS),由拉比分裂分离(哦哦).黑色和灰色球体分别表示空穴和电子,火焰符号则表示热载流子的产生。

在X射线激发下观测CsPbBr3/Ag复合材料中的极化子光谱分裂。(A–D)对于含有Ag CNP且边长为85(a)、80(b)和75(c)纳米的复合材料,以及无Ag (d)的参考样品,在10–300 K的温度范围内测量放射致光(RL)光谱。(a)和(b)中的黑色虚线作为眼睛的指引,表示极化子分支的形成,而白色虚线则对应实验推导的零失谐温度(𝑇𝑒𝑥𝑝0T0exp).光谱沿能量轴移动,以对齐极化子分裂极小值,使极化子在零失谐温度(0 meV)下保持一致。


参考信息

Advanced Materials(IF 29.1)

Pub Date : 2026-09-18,

DOI: 10.1002/adma.75040



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