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混合小尺寸与大尺寸上转换纳米晶体的电致变色开关器件

DOI:10.1002/adfm.201807758 期刊:Advanced Functional Materials 出版年份:2018 更新时间:2025-09-04 15:30:14
摘要: 智能、便携、柔性与透明集成电子及光电子技术的迅猛发展,目前已成为纳米科学与纳米技术的重要驱动力之一。一种极具前景的方案是将透明导电电极材料(如银纳米线AgNWs)与上转换纳米粒子(UCNPs)相结合。本研究开发了基于聚甲基丙烯酸甲酯与银纳米线复合透明纳米薄膜、并覆盖不同尺寸及组分UCNPs的电致变色器件。通过结合银纳米线网络中热耗散的电控特性与UCNPs的尺寸依赖性热学性质,制备出可覆盖色度图广泛区域的可调谐电致变色透明器件。作为示例,研究展示了混合大尺寸(>70 nm)β-NaYF4:Yb,Ln与小尺寸(<15 nm)NaGdF4:Yb,Ln@NaYF4核壳结构UCNPs(Ln = Tm, Er, Ce/Ho)的器件,既可通过Er3+ 2H11/2和4S3/2 → 4I15/2发射谱线强度比监测粒子的温度依赖性发光,又能外控银纳米线网络的电流流动。此外,通过定义包含大小尺寸UCNPs跃迁强度比的新热计量参数,获得了5.88% K?1(339 K时)的相对热灵敏度,较现有报道值提升六倍。
作者: Eduardo D. Martínez,Carlos D. S. Brites,Luís D. Carlos,Alí F. García-Flores,Ricardo R. Urbano,Carlos Rettori
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研究概述 实验方案 设备清单

研究透明导电电极材料与上转换纳米粒子的结合,以开发具有高热敏性的可调谐电致变色透明器件。

该研究成功展示了通过结合不同尺寸的银纳米线与上转换纳米粒子,制备出具有可调发射颜色和高热敏性的电致变色器件。这些器件在施加电压时能可逆地控制发射强度,在光电子学、显示器和热传感领域具有潜在应用价值。

该研究的局限性在于所用材料的热稳定性,以及上转换纳米粒子(UCNPs)发射谱在高温下可能发生不可逆变化。实际应用可能受到制备过程复杂性的制约,以及对纳米粒子尺寸和组成进行精确控制的需求。

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