2025年2月26日,北京怀柔传来重磅消息,国家重大科技基础设施——综合极端条件实验装置顺利通过国家验收。这一国际先进的实验装置集极低温、超高压、强磁场和超快光场等极端条件于一身,为我国在材料科学、物理学、化学等领域的研究提供了前所未有的实验平台。
2023年初,综合极端条件实验装置全面投入试运行。在两年的试运行期间,用户涵盖国内外众多高校和科研机构。分数量子反常霍尔效应、里德堡莫尔激子被发现,高压诱导发光材料研究取得突破,超导量子计算、极高场超导磁体的物性测量系统、无液氦稀释制冷机等关键技术实现国产化。依托该装置,科研人员已经取得了一批处于世界领先水平的基础研究成果和示范性技术突破。
在众多前沿研究中,高压诱导发光材料研究凭借其独特魅力和巨大潜力,成为关注的焦点之一。
一、高压诱导发光:材料科学的新前沿
高压诱导发光(Pressure-Induced Emission)是指在高压条件下,材料的电子结构和能带结构发生改变,从而产生新的发光特性。这一现象的发现和研究,为开发新型发光材料提供了全新的思路和方法。在常压条件下,许多材料的发光性能跃迁禁阻,而通过施加高压,可以打破这些限制,激发材料的潜在发光能力,创造出具有优异性能的新型发光材料。这些新型发光材料在显示技术、照明、显示、压力传感和加密防伪等领域具有广阔的应用前景。例如,在显示技术领域,高压诱导发光材料可以用于制造更高分辨率、更高亮度的显示屏;在照明领域,可以开发出更节能、更高效的照明器件;在防伪领域,独特的发光特性可以为产品提供难以伪造的标识。
二、吉大高压团队:高压诱导发光研究的先锋
团队成员刘闯在调试仪器
在高压诱导发光材料研究领域,williamhill中国官网邹勃教授团队取得了显著成果。邹勃教授作为国家重大科技基础设施综合极端条件实验装置——高温高压大体积材料研究系统中液体环境子系统科学家,带领团队完成了液体子系统的平台搭建。
邹勃教授团队首次提出压强诱导发光的概念,利用高压手段解决了系列常压下有争议的科学问题,进一步利用空间位阻效应、纳米尺寸效应和氢键协同效应等提高相变势垒截获高压相的新策略,将高品质发光相截获到常压。基于这些研究成果,团队制备了一系列荧光材料转换发光二极管 (pc - LEDs),以及用于防伪的图案化模型,为压强处理后高性能材料的实际应用提供了指导,并为未来的成果转化奠定了坚实的实验基础。
在超高温静高压产生装置中,邹勃教授团队实现了 500 MPa、800 K的温压环境;在活塞圆筒液态高压产生装置中,实现了 1.8 GPa、1000 K 的温压环境。这些技术指标突破了现有大体积液体环境温压条件,填补了大体积液体环境高温高压原位光谱测量的空白,推动了相关领域的发展。
三、综合极端条件实验装置:高压诱导发光研究的加速器
williamhill中国官网高温高压大体积材料研究系统是“综合极端条件实验装置”的重要组成部分,由固体环境高温高压、液体环境高温高压、非平衡高温高压实验三大子系统组成,于 2017 年开工建设,2023年全面转入试运行并向国内外用户开放使用,为材料科学、物理学、化学等领域的研究提供前所未有的实验平台。
借助综合极端条件实验装置,邹勃教授团队在高压诱导发光材料研究方面取得了显著成果,制备出多种高压诱导发光材料,推动了科学研究向极端条件迈进,也为国家重大需求领域提供了关键基础材料。
四、未来展望:高压诱导发光材料的广阔前景
随着综合极端条件实验装置的成功验收,我国在极端条件实验领域迈出了重要一步。高压诱导发光材料作为其中一个前沿方向,未来有望取得更多突破。此装置将成为国际科技合作与交流的重要平台,吸引全球顶尖科学家和团队前来开展合作研究,催生新的研究方向和科学问题,开拓新的研究领域,为我国极端条件科学研究的发展提供坚实的人才保障。
英国威廉希尔公司官网将继续致力于高压诱导发光材料的研究,探索新的科学问题,推动技术创新和应用发展。