釓鎵鋁石榴石（GGAG）是一類新型的氧化物閃爍材料，由于具有高密度、快衰減、高光產(chǎn)額、短余輝以及環(huán)境友好等特點(diǎn)，極有可能繼HiLight、GOS以及Gemstone之后，成為新一款醫(yī)療CT探測器材料。此外，GGAG相對于CsI(Tl)、CdWO4等閃爍晶體，其衰減速度、抗輻照損傷、環(huán)保完全性與可加工性等具有明顯優(yōu)勢，在安檢CT中也展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所光電功能材料與器件團(tuán)隊通過四年研發(fā)，基本解決了多組分精確調(diào)控、離子摻雜與性能改善、高精度陣列加工等關(guān)鍵科技問題。相關(guān)基礎(chǔ)研究結(jié)果發(fā)表于《美國陶瓷學(xué)會雜志》、《歐洲陶瓷學(xué)會雜志》等學(xué)術(shù)期刊（J. Am. Ceram . Soc., 2015, 98, 2352-2356；J. Euro. Ceram . Soc., 2015, 35, 3879-3883；J. Phys. Chem. C, 2015, 119, 24558-24563；Ceram. Int., 2015, 41, 873-876；2015, 41, 11598-11604）。該團(tuán)隊所制備的GGAG閃爍陶瓷，其關(guān)鍵性能指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到甚至部分超過國際同類主流商用產(chǎn)品，目前正在推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

　　此外，該研究團(tuán)隊基于閃爍陶瓷的傳統(tǒng)制備技術(shù)，通過創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計，積極探究該體系粉體、陶瓷的功能優(yōu)化及其應(yīng)用領(lǐng)域拓展。近期，采用在均相沉淀體系中引入第二相的方法，成功制備了具有核殼結(jié)構(gòu)的粉體，并在相應(yīng)的殼層安置不同的激活離子，使得單一顆粒具有完全分立的發(fā)光中心，由此實(shí)現(xiàn)激活離子在基質(zhì)材料中的晶體場環(huán)境可設(shè)計、光譜輸出頻段的寬范圍可調(diào)節(jié)，這對于發(fā)光材料研究中光子能量裁剪以及提高整體發(fā)光效率具有重要意義。相關(guān)工作發(fā)表于JMCC，并被選作該雜志的當(dāng)期封面文章（J. Mater. Chem. C, 2016, 4, 244-247）。

　　另一方面，研究團(tuán)隊采用陶瓷低溫共燒技術(shù)，設(shè)計制備了具有疊層結(jié)構(gòu)的閃爍陶瓷，有望實(shí)現(xiàn)其X射線阻止能力與輸出波段的協(xié)同調(diào)控，這對于滿足高低能瞬切探測應(yīng)用需求以及提高探測材料與感光元件的匹配性具有重要意義（J. Eur. Ceram. Soc., 2016, 36, 2587-2591）。

　　研究團(tuán)隊還嘗試通過Yb3+離子摻雜，大大改善GGAG晶體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，這有利于提高陶瓷的透過率。綜合Yb3+/Ce3+離子共摻GGAG陶瓷的激發(fā)-發(fā)射譜以及熒光衰減曲線，發(fā)現(xiàn)該材料體系中存在較強(qiáng)的Ce3+→Yb3+能量傳遞過程，可將Ce3+離子在300-500 nm紫外-可見光區(qū)域吸收的光轉(zhuǎn)換為Yb3+離子在950-1100 nm近紅外發(fā)射。這使得Yb3+/Ce3+共摻的GGAG透明陶瓷作為光譜修飾材料，在提高結(jié)晶硅太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率中展現(xiàn)出潛在的應(yīng)用前景（Inorg. Chem., 2016, 55, 3040-3046）。

　　同時，通過調(diào)節(jié)GGAG制備工藝與化學(xué)配比，可與藍(lán)光芯片激發(fā)波長更好匹配。該熒光陶瓷封裝后，其顯色指數(shù)約為85，色溫約為5200K。在此基礎(chǔ)上，該團(tuán)隊將向大功率LED熒光陶瓷、激光陶瓷等領(lǐng)域拓展，不斷完善其光功能透明陶瓷研究方向。

　　上述工作得到了國家自然科學(xué)基金（11404351，51402317，51502308）、浙江省公益技術(shù)項(xiàng)目（2015C33104，2016C31028）、寧波市3315創(chuàng)新團(tuán)隊等大力支持。