近日，一项关于稀土纳米晶的重大科研成果在国际顶级学术期刊《Nature》上正式发表，该成果由黑龙江大学、清华大学与新加坡国立大学联合攻关完成，成功解决了绝缘性稀土纳米晶高效电致发光这一长期困扰全球科学界的难题。
稀土作为现代工业不可或缺的战略资源，素有“工业维生素”之称，在高端制造、信息技术等领域具有广泛应用。我国拥有全球最大的稀土资源储量和领先的冶炼技术，但在终端高端功能材料与器件开发方面仍面临技术瓶颈，尤其是如何将稀土材料的独特性能转化为实际器件功能，成为制约产业升级的关键问题。
研究团队聚焦镧系掺杂纳米晶这一理想发光材料。这类材料虽具备色纯度高、稳定性强等优势，却因固有的绝缘特性无法被电流直接激发，导致其高价值光电应用长期受限。例如，在超高清显示、近红外通信等领域，稀土材料的光电潜力始终未能充分释放。
针对这一挑战，科研人员创新性地提出“有机半导体敏化策略”。通过设计功能化有机配体作为“能量传递桥梁”，研究团队实现了对绝缘稀土纳米晶的精准能量注入，首次在电流驱动下实现了高效发光。实验数据显示，该技术使电致发光器件的效率较传统方案提升76倍，并可通过调控稀土离子种类，在单一器件中实现全光谱发光，覆盖可见光至近红外波段。
这一突破不仅打通了稀土材料从“原料”到“高端器件”的技术转化路径，更为我国稀土产业战略转型提供了核心支撑。过去，我国稀土产业以原料出口和初级加工为主，附加值较低；而新技术的问世，将推动稀土资源向高附加值技术输出转型，助力超高清显示、生物医疗、近红外通信等新一代信息技术实现自主可控发展。
据介绍，该成果已形成完整的技术体系，相关器件在性能指标上达到国际领先水平。研究团队表示，下一步将加速技术落地，推动稀土高端光电材料在工业和民生领域的规模化应用，为全球稀土科学研究贡献中国方案。
