引言当前社会对响应外界刺激(如应力、温度、电场或者磁场)的智能材料的需求与日俱增。力致发光(Mechanoluminescence, ML)是一种可响应外界应力并给予光反馈的现象,力致发光材料能够可视化地监测和记录物体所受到的应力变化。基于ML材料发展出的力-光转换功能材料在加密电子签名、建筑物应力监控、智能皮肤、生物体应力监测等领域极具应用价值。然而,目前所报道的力致发光材料所拥有的光谱窗口(集中于可见光波段)极大地限制了其应用。将力致发光波段拓展到紫外或近红外可以突破该应用局限。此外,由于对力致发光的机理认识不足,目前尚没有科学依据来指导特定波长ML材料的设计。因此解析ML现象的激发和能量传递过程是现阶段的关键任务。成果介绍近日,华南理工大学材料学院彭明营教授与吉林大学超硬材料国家重点实验室邹勃教授(共同通讯作者)合作,基于稀土离子(RE3+)掺杂的CaZnOS首次实现了同时具备可见-近红外的超宽力致发光,特别是CaZnOS:Er3+具有多个力致发光波段,包括510-538 nm,538- 570 nm,640-680 nm,845-880 nm,960-1000 nm和1450-1700 nm。此外,借助光致发光、力致发光以及高压光谱技术研究了力致发光现象中发光中心激发态的来源。高压吸收和荧光光谱表明应变诱导的压电电场是材料力致发光现象的关键,其可以调制或者加速电子的定向迁移,该证据为设计独特性能的力致发光材料提供了新思路。相关成果以题为“Force-induced 1540 nm luminescence: Role of piezotronic effect in energy transfer process for mechanoluminescence” 的研究论文发表于Nano Energy。图文导读