11月20日，黑龙江大学许辉教授团队与合作者打磨了十四年的研究成果以“捕获电生激子实现可调谐的镧系纳米晶电致发光”为题，在线发表于国际顶级期刊Nature，这是黑龙江大学首篇Nature论文，也是黑龙江省化学学科首篇Nature论文。

　　论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-025-09717-1

　　稀土纳米晶(镧系掺杂纳米晶)虽然是公认的“发光宝石”，色纯度高、稳定性好、宽色域可调，但它天生绝缘，这导致电荷无法注入。“绝缘”二字，断绝了稀土纳米晶与平板显示、柔性电子、生物成像等光电领域的缘分，成为一道世界性的难题。

　　面对这道难题，传统思路是“硬闯”——试图将电荷强行注入纳米晶内部，但这条路被证明走不通。许辉教授、韩春苗教授与韩三阳副教授、刘小钢院士等组成的跨校团队另辟蹊径，借鉴自然界“光合作用”的智慧，在稀土纳米晶表面架起了无数座精巧的“有机光电桥梁”——一系列精心设计的功能配体，最终实现了基于绝缘稀土纳米晶的高效电致发光器件。

　　论文第一作者谭静从师兄宋晓晴手中接过这个已开展三年的课题时，器件信号仍微弱难测。她迎难而上，历经一个多月的反复调试，在无数次“调整-测试-失败”的循环中积累经验。面对审稿人提出的“电致与光致发光颜色存在差异”的质疑，团队认真研究原因，通过周密精巧的实验设计证明这一差异源于电致与光致不同的物理过程。团队还进一步实现了纳米晶的近红外电致发光，在更大光谱范围内验证了这一策略的普适性与应用潜力。

　　基于该策略的电致发光器件性能实现数量级的飞跃。团队制备的绿色电致发光器件，其外量子效率达到5.9%，比未功能化的纳米晶器件提升了76倍。更令人惊叹的是，无需改变器件结构，仅通过调整纳米晶中掺杂的稀土离子，就能在同一器件上实现从绿色、暖白色到近红外光的连续、精准调控。

　　这项成果的意义，远不止于“让一类材料电致发光”。它打破了“绝缘体无法电致发光”的传统认知，为整个光电材料家族开辟了新的方向。更重要的是，它展示了一种新的科学研究范式。“我们证明了，通过巧妙的复合技术，可以把不同类型材料的功能集成到一个系统里，取长补短，实现性能的最优化。”许辉教授表示，“这种新的研究范式可以推广到能源、生物、医药等多个领域。”

　　论文通讯作者为刘小钢院士(新加坡国立大学)，许辉教授、韩春苗教授(黑龙江大学)，韩三阳副教授(清华大学深圳国际研究生院)。第一作者为谭静(黑龙江大学2023级硕士生)，张鹏(清华大学深圳国际研究生院2024级博士生)，宋晓晴(黑龙江大学2019级硕士生)。其他作者为张静教授、段春波副教授(黑龙江大学)，王锋教授(香港城市大学)，张志龙教授(华南理工大学)。