近日，物理科学与信息工程学院/山东省光通信科学与技术重点实验室王青如副教授课题组在等离激元调控发光领域取得新进展，研究成果以“Enhanced luminescence of Eu-doped films based on gap coupled plasmons” 为题发表在国际期刊《Journal of Alloys and Compounds》 (中科院分区二区，影响因子5.316)上。2019级硕士生刘进华为文章第一作者，王青如副教授为文章通讯作者，聊城大学为第一通讯单位。
稀土材料因其丰富的能级和4f电子跃迁特性，其发光具有窄带、长寿命、色度可调和光学稳定性好等优良特性，在现代光通信、光电探测、光传感和光信息存储等领域有着广泛的应用。然而，由于稀土离子光学激发和受激发射截面都非常小，提高稀土离子的发光效率，改善稀土材料的发光性能成为了一个重要的课题。本工作中，课题组设计提出了金纳米棒/间隔层/银膜的等离激元间隙耦合结构，并利用该结构显著提升了稀土配合物Eu(dbm)3phen的发光性能。研究发现，与其他等离激元基底相比，金纳米棒/间隔层/银膜的等离激元间隙耦合结构显著提升了稀土Eu掺杂薄膜的发光性能，同时对其发光寿命也可实现较大范围内的调控。通过利用FDTD方法理论模拟等离激元间隙耦合结构的局域电场分布表明，间隙耦合结构中的银纳米颗粒薄膜作为衬底主要用于局域场增强，间隔层作为中间层调整距离以减小猝灭效应，金纳米棒则主要利用其Purcell效应调控稀土Eu离子的辐射过程。这一研究结果有助于深入理解等离激元对材料发光调控的物理机制，并为等离激元调控稀土材料或其他荧光材料发光性能提供了新思路。
该工作得到了山东省自然科学基金、国家自然科学基金、山东省泰山学者计划、山东省高等学校青创人才引育计划、山东省高等学校青创科技计划等项目的资助。
文章链接：
《Journal of Alloys and Compounds》:https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.164451