最近幾年，X/γ射線的探測在醫(yī)學(xué)成像、劑量測量、輻射防護(hù)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。鉛鹵鈣鈦礦作為新興的閃爍材料而備受關(guān)注。然而，鉛鹵鈣鈦礦激子發(fā)光的斯托克斯位移較小，存在自吸收問題，大量激發(fā)光子無法被探測到，制約了該材料的探測性能和應(yīng)用。 GEJEh
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科研團(tuán)隊(duì)先前采用限域激子發(fā)光和摻雜劑等策略解決自吸收問題。然而，這些方法在抑制自吸收的同時(shí)造成了發(fā)光壽命的延長。近日，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院醫(yī)學(xué)成像科學(xué)與技術(shù)系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)和華中科技大學(xué)光電子器件與三維集成團(tuán)隊(duì)合作發(fā)現(xiàn)，二維鈣鈦礦晶體中普遍存在的內(nèi)在應(yīng)變現(xiàn)象可顯著減少自吸收效應(yīng)，同時(shí)不影響發(fā)光壽命。這一發(fā)現(xiàn)為高能γ射線探測和PET成像提供了新思路。相關(guān)研究成果以Self-wavelength Shifting in Two-dimensional Perovskite for Sensitive and Fast Gamma-ray Detection為題，在線發(fā)表在《自然-通訊》（Nature Communications）上。 s*A#;  
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二維鈣鈦礦單晶和薄膜在既往研究中已有關(guān)于應(yīng)變效應(yīng)的報(bào)道，而結(jié)構(gòu)起源等機(jī)理尚不清楚，且內(nèi)在應(yīng)變?nèi)绾翁嵘�二維鈣鈦礦的性能效果尚未闡明。該工作探究了一組具有良好量子和介電限域效應(yīng)的二維鈣鈦礦單晶。科研人員通過采用掠入射X射線衍射測量發(fā)現(xiàn)，該晶體樣品表面存在壓縮應(yīng)變的現(xiàn)象。進(jìn)一步，X射線光電子能譜分析和理論計(jì)算表明，這一壓縮應(yīng)變的結(jié)構(gòu)起因源自表面胺基的缺失。瞬態(tài)光致發(fā)光光譜研究揭示了從表面到體相的快速能量轉(zhuǎn)移過程，為實(shí)現(xiàn)“自移波”和快速發(fā)光壽命奠定了基礎(chǔ)。      zT;F4_p3G-  
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基于這一發(fā)現(xiàn)，材料研究人員與醫(yī)學(xué)成像團(tuán)隊(duì)合作，將具有“自移波”特性的二維鈣鈦礦閃爍體應(yīng)用于高能γ射線探測，實(shí)現(xiàn)了該閃爍體在正電子發(fā)射斷層掃描PET圖像的精確重建。該研究為γ射線快響應(yīng)材料的探索提供了新思路，為新材料高時(shí)間分辨率PET探測器的發(fā)展提供了支持，為無需依賴傳統(tǒng)斷層掃描重建的PET直接成像提供了有價(jià)值的研究方向。這一突破性成果或推動PET醫(yī)學(xué)成像和輻射治療領(lǐng)域的發(fā)展，為更精確、更高效的人類健康服務(wù)創(chuàng)造新的可能性。      Q>`|{m  
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研究工作獲得國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金和深圳市基礎(chǔ)研究計(jì)劃等的支持。      pq<302uBQ  
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論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-38545-y