Un equipo de investigadores dirigido por los profesores Hong Zhang nanoquímica fotónica y Evert Jan Meijer química computacional del Instituto Van 't Hoff de Ciencias Moleculares de la Universidad de Ámsterdam ha mejorado significativamente la comprensión fundamental de la conversión ascendente de fotones en nanopartículas.En un enfoque colaborativo de espectroscopia avanzada y modelado teórico, pudieron establecer que la migración de la energía de excitación afecta en gran medida la dinámica de conversión ascendente. En una publicación reciente en Angewandte Chemie los investigadores describen cómo las nanoestructuras de 'iones dopantes espacialmente separados' DISS se pueden utilizar para adaptar la dinámica de conversión ascendente.
La conversión ascendente es un proceso en el que se emite un fotón tras la absorción de varios fotones de menor energía. Por lo tanto, `` eleva '' la luz de frecuencias más bajas a más altas. Normalmente, los materiales de conversión ascendente se dopan con iones lantánidos. Estos pueden desplazar la luz cercanaluz infrarroja NIR de un láser económico de milivatios de onda continua hacia frecuencias visibles más altas e incluso hacia la región espectral ultravioleta UV. Aplicaciones potenciales en espectroscopía de superresolución, almacenamiento de datos de alta densidad, antifalsificación y generación de imágenes biológicas y fotoinducidas.terapia.
Se ha creído durante mucho tiempo que la dinámica de la luminiscencia de conversión ascendente está determinada únicamente por los iones emisores y sus interacciones con los iones sensibilizadores vecinos. La investigación actual muestra que esto no es válido para las nanoestructuras. Zhang, Meijer y colaboradores demuestran que en los nanocristales la luminiscenciaEl comportamiento temporal se ve seriamente afectado por el proceso de migración de la energía de excitación.
La investigación se realizó en cooperación entre los grupos de profesores HIMS Hong Zhang nanoquímica fotónica y Evert Jan Meijer química computacional, y el grupo de profesores Xianggui Kong y Hong Zhang del Instituto de Óptica, Mecánica Fina y Física de Changchun.CIOMP, Academia China de Ciencias CAS.
Los investigadores desentrañaron el vínculo íntimo entre la naturaleza aleatoria de la migración de energía y el comportamiento del tiempo de luminiscencia de conversión ascendente mediante un enfoque complementario de espectroscopía avanzada y simulación de Monte Carlo resuelta en el tiempo. Como sistemas modelo, utilizaron los llamados 'iones dopantesnanoestructuras espacialmente separadas 'DISS, donde los activadores y sensibilizadores están ubicados en diferentes regiones espaciales de una sola nanopartícula. La influencia de la migración de energía podría representarse cuantitativamente ajustando el grosor de la capa de migración o variando la concentración de dopante de iones migratorios en elcapa de migración.
Por lo tanto, se estableció que, como resultado de su naturaleza aleatoria, la migración de la energía de excitación entre dos puntos cualesquiera en el cristal toma más tiempo del que se esperaría de una transferencia de energía directa de punto a punto
Sobre la base de esta nueva idea fundamental, los investigadores pudieron controlar con éxito el comportamiento del tiempo de luminiscencia de conversión ascendente ya sea el proceso de aumento o disminución ajustando las rutas de migración de energía en varias nanoestructuras DISS diseñadas específicamente. Este resultado es significativo para la aplicación deeste tipo de materiales en espectroscopia de superresolución, almacenamiento de datos de alta densidad, antifalsificación e imágenes biológicas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universiteit van Amsterdam UVA . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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