在纳米光子学这个日新月异的领域中，掌握稀土离子掺杂材料的发光调制技术——特别是针对下一代数据存储系统——始终是重大而难以攻克的课题。本研究创新性地攻克这一难题，通过探索钇掺铕微/纳米晶体与等离子体纳米结构共存时的发光特性，试图破解表面等离子体热效应调控发光的奥秘。研究揭示了一种超越传统热猝灭机制的独特发光猝灭现象，使颗粒具备了前所未有的“记忆光强”能力。深入分析表明，这种光功率存储特性源于可调谐的吸收截面变化，使得颗粒能在宽光强范围内保持恒温特性。针对记忆光强信息的擦除与重写技术展开深入研究，提出双模式擦除方案：光辅助正向擦除与退火辅助反向擦除技术，确保对存储光学信息的可控操作。基于独特的存储特性，复合薄膜通过发光成像技术实现十进制与二进制数据编码。通过可调节读取功率，可在5×3点阵中可视化十进制数值，并在8×4点阵中实现基于ASCII码的精准光学信息编码。这项突破性进展推动了智能光学材料设计的发展，为先进光学、传感及数据存储领域提供了潜在应用前景。

图1.期刊封面图

上图为西西智研制作

图2.铕掺杂发光粒子和等离子体纳米结构的表征

图3.高温诱导的Y₂O₃：Eu³⁺粒子发光猝灭现象。

图4.单个Y₂O₃：Eu³⁺SMP与Y₂O₃：Eu³⁺ SMP-Au发光强度对激发强度的依赖性

图5.修改粒子记住的功率

图6.粒子在经历多次高强度等离子体热处理后结构发生的变化

图7.基于双层和三层复合薄膜的十进制和二进制信息存储应用

本文发现了一种具有智能发光特性的现象——稀土掺杂微/纳米晶体中存在光强记忆效应。通过常规退火和热等离子体退火法制备的Y₂O₃：Eu³⁺-Au颗粒，能够通过等离子体热效应实现发光调制，并具备可动态调节的光功率记忆特性。揭示了等离子体热辅助光功率记忆的内在机制：当光照强度变化时，材料的吸收截面会自适应调整，从而影响局部温度升高和热猝灭阈值。通过精确调控发光状态，这些材料展现出编码十进制和二进制信息的潜力，为信息存储领域提供了新思路。该研究深化了对纳米光子器件和稀土离子发光机制的理解，为开发适用于多种技术应用的智能发光材料指明了方向。

本文内容来自期刊Advanced Optical Materials / Volume 13, Issue 24 / 2500245.以Plasmon-Thermal Driven Smart Luminescence of Rare-Earth Doped Nanocrystals for Information Storage    为题的文章。原文链接：

https://doi.org/10.1002/adom.202500245

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