Matériaux à émission ultra rapide sans réabsorption

Christophe Dujardin (équipe Luminescence), en collaboration avec des collègues de Milan, Prague, Munich, Vienne et du CERN ont publié un article intitulé "Highly luminescent scintillating hetero-ligand MOF nanocrystals with engineered Stokes shift for photonic applications" dans la revue Nature Communications.

Les émetteurs rapides à grand décalage de Stokes présentent une réabsorption négligeable à leur propre luminescence, une caractéristique requise pour plusieurs applications telles que l'imagerie de fluorescence, les concentrateurs solaires et la fabrication de détecteurs à base de scintillateurs pour l'imagerie médicale et les expériences de physique des hautes énergies à haut débit. En exploitant des acènes conjugués fluorescents disposés dans des nanocristaux, nous avons obtenu une haute efficacité de luminescence présentant un grand décalage de Stokes. Deux ligands de longueur moléculaire et de connectivité similaires, mais aux propriétés électroniques complémentaires, sont co-assemblés par des clusters à base de zirconium, générant des nanocristaux de metal-organic frameworks (MOF) cristallins. La diffusion d'excitons singulets au sein du MOF et le recouvrement entre les propriétés d'absorption et d'émission des ligands permettent une activation ultrarapide de l'émission à l’échelle de temps de 100 ps. Les nanocristaux hybrides obtenus présentent une efficacité quantique de fluorescence autour de 60% et un décalage de Stokes de 750 meV permettant de supprimer la réabsorption de l'émission. Le prototype de scintillateur ultra rapide nanocomposite fabriqué présente des performances qui rivalisent avec celles de certains systèmes commerciaux inorganiques et organiques.
Scroll To Top