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光致發(fā)光是金屬納米團簇最有趣的特性之一，它來源于其類分子電子結構，然而，實現(xiàn)金屬核指示熒光的高光致發(fā)光量子產(chǎn)率（PLQY）仍然是一個艱巨的挑戰(zhàn)。

有鑒于此，吉林大學白雪教授、武振楠教授、北京交通大學唐愛偉教授等通過依次添加陽離子，有效抑制了總結構振動和旋轉，并且調(diào)控電子轉移動力學的途徑和速率，實現(xiàn)了接近100 %的PLQY。

本文要點：

（1）

這項研究按照順序先后將Zn²⁺、Ag⁺和Tb³⁺添加到3-巰基丙酸封端的Au納米簇中，金屬核的低頻振動從144.0、55.2逐漸降低到40.0?cm^-1，與表面結構相關的高頻電子振動的耦合強度從40.2、30.5逐漸降低為14.4 meV。

（2）

此外，從主結構單元到金屬中心的電子轉移時間從40 ps、27 ps縮短為12 ps。這得益于整體結構的收縮，加快了殼層到芯層的電子躍遷，特別是Tb³⁺的固有的階梯狀（ladder-like）能級結構，為受激電子提供了一個跳躍平臺。因此，光致發(fā)光量子產(chǎn)率（PLQY）得到顯著提升，從51.2 %、83.4 %提高到99.5 %。

參考文獻

Wang, X., Zhong, Y., Li, T. et al. Sequential addition of cations increases photoluminescence quantum yield of metal nanoclusters near unity. Nat Commun 16, 587 (2025).

DOI: 10.1038/s41467-025-55975-y

https://www.nature.com/articles/s41467-025-55975-y