近日，国际著名顶级期刊《Advanced Functional Materials》(IF = 19.924)在线发表了宁大物理科学与技术学院智能极性材料的物理效应与器件团队的研究论文——“Giant Pressure-Induced Spectral Shift in Cyan-Emitting Eu²⁺-Activated Sr₈Si₄O₁₂Cl₈ Microspheres for Ultrasensitive Visual Manometry”。物理科学与技术学院毕业生郑腾为该论文第一作者，罗来慧教授为共同作者，杜鹏副教授为通讯作者，宁波大学为该论文第一作者与第一通讯作者单位。

近年来，荧光高压传感由于其具有空间分辨率高、响应快、可远程监控等优势而被广泛关注，主要聚焦于压敏发光材料，其工作机理是利用材料的光学特性，如，荧光强度比、发射峰位、荧光寿命等，随高压的变化来实现高压的标定。目前，红宝石(Al₂O₃:Cr³⁺)被作为商用压敏发光材料，基于其发射峰位与高压间的依赖关系，获悉待测物体的高压信息，但其灵敏度低，仅为0.365 nm/GPa，且存在严重的高压荧光猝灭，限制其在非接触式荧光高压探测领域中进一步的应用与发展。针对上述问题，智能极性材料的物理效应与器件团队以Eu²⁺掺杂Sr₈Si₄O₁₂Cl₈荧光粉为研究对象，构建具有高效率、高灵敏的压敏发光材料。

该论文通过传统的高温固相法制备了高效稳定的Eu²⁺掺杂Sr₈Si₄O₁₂Cl₈荧光粉，详细地分析了其在常温常压下的荧光特性及机理。利用对顶砧压机创造静高压，分析所制荧光材料的光学特性随高压的变化规律，如图1所示，探明高压影响Eu²⁺光学性能的物理机制。由于稀土离子Eu²⁺的5d轨道能级对周围晶体场具有强烈的依赖特性，通过外部高压施加，使基质晶格收缩、对称性降低，导致样品的发光颜色从青色逐渐变为绿色最后变为黄色，实现高压的可视化监控(如图1)。此外，基于材料发射峰位与高压间的校准关系，发现其测压灵敏度为9.69 nm/GPa，远高于先前的报道，且为红宝石的25倍，可满足非接触式荧光高压传感的需求。另外，结合拉曼光谱与第一性原理计算，从实验与理论角度揭示了所制样品在高压相结构的稳定性。研究结果可为研发新型压敏发光材料提供技术指导方针与理论基础，进而使荧光压力监测达到更高的精确度。

该工作得到了星空在线,星空在线(中国)的大力支持。此外，浙江省省属高校基本科研业务费专项资金资助(SJLZ2020004)、宁波市自然科学基金(2021J063)、宁波大学王宽诚幸福基金等也提供了支持。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202214663