近日，我院先进光电材料与器件物理课题组在金属卤化物单晶长余辉发光方面取得进展，相关成果以“Modulation of trap distribution by optimizing Mn²⁺doping in CsCdCl₃crystals towards enhanced afterglow performance”为题目发表于国际知名物理类期刊《Applied Physics Letters》。其中，论文第一作者为我院已毕业硕士研究生杨若婷，通讯作者为刘莹研究员和史志锋教授。郑州大学物理学院为论文第一单位。

长余辉发光材料因其独特的光物理性质，在夜光照明、生物成像、信息安全等领域具有广泛的应用前景。传统长余辉材料大多需要高温烧结（>1000^oC）且具有严重的散射效应。全无机金属卤化物单晶因其制备工艺简单、透明度高和发光性能优异等优点而被广泛研究，是新兴长余辉材料的理想选择。但是目前，大多数金属卤化物的余辉持续时间较短，与传统长余辉荧光粉相比仍有差距。

针对以上问题，研究人员利用离子掺杂策略将Mn²⁺离子掺入金属卤化物CsCdCl₃单晶中，优化了长余辉发光特性。CsCdCl₃:Mn²⁺单晶在紫外光激发下表现出峰位位于590 nm的橙黄光发射，发光来源于Mn²⁺离子的d-d跃迁，且在是室温下表现出长达12000 s的余晖寿命。机理研究表明，Mn²⁺掺杂浓度的优化可以使CsCdCl₃中的陷阱能级重新分布，其中，浅陷阱能级的电子密度提高，深陷阱能级电子密度降低，从而协同增强CsCdCl₃的余辉强度和余晖时间。最后，基于不同Mn²⁺掺杂浓度样品的不同余辉寿命和CsCdCl₃:Mn²⁺单晶良好的稳定性，设计了多维信息存储加密模型，展现出其在防伪与加密领域良好的应用前景。

该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家博士后基金等项目的支持。

文章链接：https://pubs.aip.org/aip/apl/article/124/9/091904/3267686