【摘 要】
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稀土三价离子因其复杂的光学特性和独特的配位效应备受科学家青睐.其中,Eu3+因其能够发射线状特征指纹峰(～612nm)、发光寿命长(毫秒级)而且发射的红光具有强穿透性等优点,
【机 构】
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北京师范大学化学学院,理论与计算光化学教育部重点实验室,北京市新街口外大街19号,100875
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稀土三价离子因其复杂的光学特性和独特的配位效应备受科学家青睐.其中,Eu3+因其能够发射线状特征指纹峰(～612nm)、发光寿命长(毫秒级)而且发射的红光具有强穿透性等优点,已被广泛应用于生物成像.然而根据Laporte选律,Eu3+的4f-4f跃迁是电偶极禁阻的过程.作为一种有效的解决方案,科学家们将天线基团与Eu3+形成配合物,用于吸光并将激发能传递给Eu3+实现红光发射.其中的能量转移机制已经超越传统的F(o)rster或Dexter能量转移模型,发展新型的能量转移理论是该研究领域最迫切的任务.我们运用高精度的CASPT2/RASSCF方法,发展了普适的能量共振理论,为稀土金属的激发态研究提供了新的能量转移模型.我们发展的能量共振理论包括以下过程(参见Fig.1)：首先,配体吸收光布局到1ππ*态的FC区域,然后很快弛豫到极小,稀土金属增强的轨旋耦合极大地提高了系间窜越的速率,使体系驰豫到天线基团的三态.其次,增强的天线基团三态和基态之间的耦合使得从天线基团到金属中心的能量共振成为可能.最后,激发能布局在金属的最低五态(5D0)发射612nm红光.
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