（本网讯 物电学院）物电学院宁利新课题组近年来围绕稀土发光材料光谱性质的理论分析和第一性原理计算开展了系列研究工作。近日，该课题组在期刊《The Journal of Physical Chemistry C》上发表了有关SrLiAl₃N₄中本征点缺陷和掺杂Ce³⁺离子的热力学及光谱特性的研究成果。

镧系离子掺杂的SrLiAl₃N₄因其优异发光性能而成为固态照明最有前景的荧光粉材料之一。本征点缺陷在高温合成过程中自然产生，可作为镧系离子非等价掺杂取代时的电荷补偿中心或导带中电子的俘获中心，但它们本身性质及其对掺杂离子发光特性的影响尚不清楚。本工作结合杂化密度泛函理论(DFT)和多组态从头计算方法：（1）预测了SrLiAl₃N₄中热力学稳定性最大的受主型本征点缺陷为Li_Sr，同时证实了氮空位可以为室温余晖发射提供合适的电子俘获能级深度；（2）指认了SrLiAl₃N₄:Ce³⁺发射主要来自于占据在Sr2格位上的Ce³⁺，其长波处尾部发射来自于占据在Sr1格位上的Ce³⁺；（3）确定了特定的局域配位结构参数，成功解释了Sr1和Sr2格位上Ce³⁺的相对光谱位移。本研究结果可为氮化锂铝酸盐基荧光粉的发光性能设计提供理论基础。成果发表在《The Journal of Physical Chemistry C》（J. Phys. Chem. C 2020, 124, 13400‒13408）期刊上。

该工作的第一作者是博士生黄晓晓，通讯作者为宁利新教授和闻军副教授，安徽师范大学为第一完成单位。该研究得到国家自然科学基金项目的资助。