来源：清华大学出版社期刊中心

文章DOI：10.26599/JAC.2025.9221061

ResearchGate： https://www.researchgate.net/publication/389719332_Lowering_operating_temperatures_in_high-power_laser-excited_LuAGCe_films_through_improving_crystallinity_and_increasing_Ce_3_content

1. 引子：激光照明为何“热”情难挡？

想象一下，未来的汽车大灯能在黑夜中点亮数百米的前路，投影仪能在白天投射出清晰绚丽的画面——这一切都离不开激光照明技术的高亮度与长寿命。然而，高功率激光的“热情”却带来了一个棘手问题：荧光材料在强光下温度飙升，发光效率下降，甚至“罢工”。热管理成了拦路虎，怎么办？

我们团队在《Journal of Advanced Ceramics》上发表的最新研究给出了答案：通过“双管齐下”优化LuAG:Ce荧光薄膜，我们不仅让它在高功率激光下“冷静”了近100 °C，还大幅提升了发光性能。这项突破或许将成为激光照明迈向实用化的关键一步，点亮汽车照明、高端显示等领域的未来！

2. 背景：热与光的“拉锯战”

激光照明被誉为下一代照明技术“扛把子”，亮度高、寿命长，远超传统LED。然而，高功率激光激发下，荧光材料容易“热过头”，导致发光效率下滑、颜色失真，甚至材料烧毁。过去，学者们尝试加装散热装置或调整材料配方，虽然能降温，却往往牺牲了发光亮度，像是“按下葫芦浮起瓢”。

我们决定另辟蹊径：能不能让材料本身既“冷静”又“闪耀”？答案藏在LuAG:Ce薄膜的微观世界里。通过同步调控它的结晶度和Ce3+含量，我们找到了一条热管理和发光性能双赢的路，彻底打破传统技术的瓶颈。这不仅是一场材料的革新，更是为高功率激光照明量身定制的“降温秘方”。

3. 亮点：降温+增效，一箭双雕

这项研究的“硬核”成果可以用几个数字和事实概括：

（1）结晶度提升，温度骤降：把薄膜结晶度从75.5%提高到87.4%，在18 W/mm2激光激发下工作温度降低了惊人的95.6 °C。

（2）Ce3+加码，再降20 °C：采用CO气氛退火，将Ce3+含量从35.9%提升到46.1%，不仅温度再降20 °C，发光效率还飙升73.2%。

（3）稳定如磐石：在13 W/mm2激光轰击下，薄膜温度30秒内稳定在140 °C，光通量1800秒后仍保持87.1%的初始值，热稳定性和发光持久性堪称一流。

简单来说，我们让LuAG:Ce薄膜在高功率激光激发下既能“冷静思考”，又能“光芒四射”，为激光照明器件的设计提供了新灵感。

4. 怎么做到的？解锁“材料魔法”

（1）喷雾热解，精雕细琢：我们用喷雾热解法在蓝宝石基底上打造出22.17 μm厚的LuAG:Ce薄膜。这方法无需复杂设备，就能精确控制厚度、实现大面积沉积，堪称“量产友好型”。

（2）结晶度“升级”：通过1100-1500 °C的空气退火，薄膜从无序的“非晶态”变为高结晶度的LuAG结构。结晶度越高，热量散得越快，发光也更强。

（3）CO退火“点睛”：在1500 °C下用CO气氛退火，成功抑制Ce3+氧化，把更多Ce4+“变”成发光主力Ce3+。结果蓝光吸收率和转换效率双双提升，热量减少，发光更亮。

这些“魔法”让薄膜在高功率激光激发下如鱼得水，不仅温度低到“冷酷”，还亮得“耀眼”。

意义：照亮未来的“火种”

这项研究不仅解决了激光照明的高温难题，还为材料设计提供了新思路。LuAG:Ce薄膜的低工作温度、高发光效率和超强稳定性，让它在汽车大灯、激光投影、医疗照明等领域大有可为。未来，我们期待这项技术从实验室走向市场，点亮更多生活场景。

7. 结语：让光更亮，让热退散

从实验室到现实，激光照明的每一步都在挑战极限。我们用结晶度和Ce3+含量这两把“钥匙”，解锁了LuAG:Ce薄膜的热光潜能。想了解更多细节？欢迎查阅《Journal of Advanced Ceramics》原文（DOI: 10.26599/JAC.2025.9221061），一起见证这场“冷静发光”的材料革命！