1.课题来源与背景：

    本项目为基础研究，属于光学材料中物理问题及固体发光。稀土上转换材料应用的过程中，为满足各种需要，合成高结晶度产品和提高荧光效率及光谱调控至关重要。但在早先一系列研究中，光谱调控在微观上有很多不确定因素，导致本征效应未能体现，迫切需要研究材料结构和荧光性能之间的关系及荧光的输运问题。

    2.研究目的与意义

    结构决定性能，本项目采用水热法合成微纳荧光材料，利用共聚焦激光光谱技术研究材料的结构和荧光性能及输运的特性之间的关系，旨在揭示影响荧光性能的本质因素，为光谱调控和搞笑荧光材料提供理论依据，并进一步扩展稀土荧光材料的应用领域。

    3.主要论点与论据

    ①建立并完善稀土微纳晶体的水热合成制备技术：通过调控系列参数控制产品形貌，揭示了通过诱导延迟奥氏熟化和密度梯度等，可以对实施对晶体材料刻蚀，抑制和促进某些晶面的生长，为性能研究和器件应用提供基础。此研究成果得到了审稿人的高度评价："为化学材料合成提出了新的理念"；

    ②揭示了材料结构与荧光性能之间的定量和半定量关系：基于时域和频域光谱研究，建立晶体结构参数、泵浦激光参数和荧光之间的定量或半定量的关系；

    ③探究了稀土掺杂纳米材料的光谱调控途径及控制机理：全方位研究在氟化物样品的各种结构中，样品制备参数和激光参数等对荧光输出色彩的调控因子，同时，通过时域和频域上下转换光谱揭示其荧光能级布局过程和主要影响，从物理本质上揭示了影响荧光能级布局的关键步骤。

    ④研究了基于波导效应的单颗粒荧光增强和红绿比率调控：选取Er3+-Yb3+掺杂的一维NaYF4微米管作为研究对象，采用红外激光共聚焦显微镜系统作为泵浦光源，实现了强烈的上转换荧光的准一维能量传输和棒端荧光输出。基于光学波导效应伴随能量迁移理论模型解释了荧光准一维传输及棒端靶向输出现象。

    4.主要创新点及存在问题

    ①通过掺杂实施微纳米晶体的刻蚀生长，丰富了微纳材料合成的物料分区域控制；

    ② 依据特殊微纳材料结构，实施了上转换荧光的一维输运及靶向输出，为稀土微纳材料的光子器件应用奠定了基础。

    ③存在问题：目前需继续研究其微纳荧光材料在光子器件尤其是上转换激光器方面的应用。

    5.历年获奖情况

    获得2017年高校科学技术二等奖，省基金结题为"优"

    6.成果简介

    在材料合成及荧光输运与特性方面取得了一系列可喜成果，在Scientific Reports, ACS Applied Materials & Interfaces, Optics Letters, Physical Chemistry Chemical Physics, Journal of Applied Physics, Dalton Transactions, CrystEngComm, Journal of Alloys and Compounds, Applied Surface Science, RSC Advances,《物理学报》及《中国科学》等国内外著名期刊上发表学术论文20余篇。其中一区1篇，二区14篇，他引次数130余次，单篇他引超过30次，受到了国内外同行专家的肯定。其中，发表在Scientific Reports杂志上的论文，审稿人如此评价该工作"This work will advance the field of fabricating upconversion fiber laser"（这个工作将推进上转换光纤激光器的制作）；发表在ACS Applied Materials & Interfaces杂志上的论文审稿人如是评价"The nanoparticles are well characterized and as the paper brings some news in the synthetic concept in nanoparticle chemistry"（纳米颗粒得到了良好的表征，该结果将在纳米化学领域带来一些新的合成理念）。