大功率LED器件广泛应用于家庭及户外公共照明，然而LED照明光源在长时间使用时，会出现亮度变暗并发生颜色漂移问题。合肥工业大学材料科学与工程学院陈雷副教授和蒋阳教授课题组对这个问题展开科研。他们通过一系列实验手段，结合理论计算，对Gd离子取代造成的光谱红移、强度下降和热稳定性变差的本征机制给出了一种全新解释。由于Gd离子半径较大，在钇铝石榴石刚性结构中会造成电子云挤压变形，造成晶体场增强、电子有效质量减轻、电子铺展能级范围扩大和带隙减小，进而导致发光效率下降与热稳定性降低。近日，这一研究成果刊登于英国《自然》杂志的系刊《科学报告》上。
据介绍，这一理论不仅科学解释了Gd取代后的钇铝石榴石荧光粉发光现象，而且对开发新型刚性结构荧光材料具有重要的指导意义。 “未来可以指导开发具有特定色泽的人造宝石晶体，赋予更加绚丽多彩的颜色，例如各种人造钻石、蓝宝石和红宝石等，不但呈现高透光率与反光率，而且可以订制特定色泽使之光鲜夺目。 ”陈雷副教授介绍。
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