武汉理工大学讯 近日，我校材料科学与工程学院青年教师夏梦玲在超快闪烁体研究中取得新进展，相关成果以“Atomically Confined Excitons in 2D Perovskites for Bright and Sub-Nanosecond Scintillation”为题发表在《自然·通讯》(Nature Communications）上。我校材料科学与工程学院为论文第一通讯单位，我校博士生刘嘉琦为论文唯一第一作者，夏梦玲教授和华中科技大学牛广达教授为论文共同通讯作者。
闪烁体是一种能将高能射线（如X射线、γ射线）转化为可见光的核心功能材料，被誉为精密探测设备的“眼睛”，广泛应用于医学成像、安检、高能物理实验及天文探测等领域。长期以来，该领域面临一个重要难题：材料的响应速度与发光效率如同“鱼与熊掌”，难以兼得。其核心原因是现有材料中的激子限域程度不足，仅在分子尺度。
在此背景下，该研究提出将激子限域推向原子尺度的新思路，以二维钙钛矿为模型体系，通过设计有机A位阳离子，选择性增强面内结构畸变以实现激子局域化，同时抑制面外及八面体内部畸变，从而最大程度减少低效、长寿命的自陷激子形成。基于此原则设计的几种新型二维钙钛矿材料均展现出快速、高效发光的综合特性，实现了超快响应速度（0.62纳秒）与高光产额（19,700光子/兆电子伏），在正电子发射断层扫描和动态X射线成像中均展现了优异的性能。这些结果表明，该材料体系在提升辐射探测成像质量与效率方面具有应用前景，同时该项研究工作也为超快闪烁体材料提供了新的设计准则。
夏梦玲教授组建先进辐射探测材料与器件研究小组，聚焦于超快闪烁体材料、器件物理及大面积成像芯片集成研究，近年来取得了系列创新成果（Angew. Chem. Int. Ed. 2025, 137, e202425448; Adv. Funct. Mater. 2025, 2519193；Adv. Funct. Mater. 2025, 35, 2418032; Chem. Eng. J. 2025, 522, 167583；Adv. Mater. 2024, 36, 2313663; Adv. Mater. 2023, 2211769等）。
图1 基于原子尺度激子限域的高亮度亚纳秒超快闪烁体
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-67525-7
文：夏梦玲；编辑：曹明；审核：刘凯
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