玻璃是指具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的非晶態(tài)物質(zhì)，它們硬度高并且透明性好，被廣泛應用于光伏，建筑，醫(yī)療，通訊，顯示器件等領域。傳統(tǒng)玻璃的主要成分是二氧化硅，人們對它的使用已有上千年的歷史，這期間人們對玻璃的研究從未停止。近年來不斷有新型玻璃諸如金屬玻璃，金屬有機框架玻璃被開發(fā)出來。以金屬有機框架玻璃為例，它們同時結合了玻璃的高透明度和金屬有機框架的多孔性的優(yōu)點。但這些新型玻璃的合成條件還較為苛刻，較難大規(guī)模應用。有機-無機雜化金屬鹵化物是一類具有化學組成可調(diào)和光學性能優(yōu)異的材料，在固態(tài)照明、顯示器件、光電器件、閃爍體等領域頗有應用前景。目前金屬鹵化物的研究集中在晶態(tài)材料上，但大尺寸晶態(tài)材料的制備存在巨大的挑戰(zhàn)，將金屬鹵化物玻璃化將極大地推動它的實用化進程。
近日，中山大學匡代彬教授團隊開發(fā)了一種新型的錳基金屬鹵化物發(fā)光材料，能夠形成穩(wěn)定均一的熔體，因此通過簡單的熔融淬火法可以快速制備大面積的透明發(fā)光玻璃，隨后作者將其作為閃爍屏應用到了輻射探測。
在該工作中，所合成的錳基金屬鹵化物晶體在紫外光激發(fā)下發(fā)射綠光。而通過熔融淬火法得到的金屬鹵化物玻璃透明度高，并且保持了明亮的綠光發(fā)射。作者結合理論計算、變溫熒光光譜、變溫偏光顯微鏡觀察等表征技術，研究了晶態(tài)和玻璃態(tài)相互轉(zhuǎn)變的過程。其中具有大空間位阻的陽離子可以減小結晶趨勢，并且可以降低熔點以避免熔融前分解，是形成玻璃的關鍵。 該金屬鹵化物玻璃同時有著輻射發(fā)光特性，被進一步作為閃爍屏用于輻射探測，展現(xiàn)出了優(yōu)異的X射線成像性能。這項工作豐富了對玻璃態(tài)有機-無機金屬鹵化物的理解，為新型光學材料的發(fā)展提供了新的思路。 論文信息 A Melt-Quenched Luminescent Glass of an Organic-Inorganic Manganese Halide as a Large-Area Scintillator for Radiation Detection Jian-Bin Luo, Jun-Hua Wei, Zhi-Zhong Zhang, Zi-Lin He, and Dai-Bin Kuang* Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202216504
