对论文的主要学术贡献

陈学元研究小组一直致力于无机发光材料电子结构与性能研究，近五年来在稀土发光材料的控制合成、电子结构、光学性能及生物应用等方面取得了系列重要成果：1）发光材料的电子结构和激发态动力学：实现稀土离子在宽禁带半导体纳米晶的体相掺杂和强荧光发射，TiO2:Er纳米晶的光谱性能和局域结构的研究结果 (Small 2011, 7, 3046) 入选 “2011中国光学重要成果”。以稀土离子为结构探针，通过低温高分辨荧光光谱揭示在稀土掺杂阳离子无序分布结构的晶体中普遍存在的结晶学位置对称性破缺现象 (Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 1128) （化学领域ESI高被引频次论文）。2）发光材料的光学性能：利用核壳结构实现Eu在水溶性NaGdF4纳米晶的上转换和下转换双模荧光 (Adv. Mater. 2010, 22, 3266)，论文入选 “2010中国光学重要成果” 和材料领域ESI高被引频次论文（他引220次）；利用中红外飞秒激光激发，在π共轭分子发光材料IPPS中实现五光子泵浦上转换受激发射，同时获净转换效率高达10.4%的三光子泵浦上转换受激发射 (Nature Photonics 2013, 7, 234，入选 “2013中国光学重要成果”) ；突破常温离子交换湿化学法制备高量子产率非稀土红色荧光粉技术，实现高显指低色温暖白光LED高光效输出(Nature Commun., 2014, 5, 4312)。3）发光材料的生物应用探索：研制基于稀土氟化物和氧化物纳米探针的新一代荧光生物标记材料，并成功用于生物分子尤其是肿瘤标志物的异相和均相检测 (Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 6306; 2013, 52, 6671; 2014, 53, 1252)，其中超小ZrO2基稀土荧光生物探针的研制(JACS 2012, 134, 15083)被美国C&EN和JACS Spotlights专栏评述。发展了基于KGdF4:Ln纳米探针的光/磁双模生物标记方法，实现TR-FRET生物检测和MRI成像(JACS 2012, 134, 1323)。8篇论文入选化学领域ESI高被引频次论文。4）发光材料的先进测试平台研制：设计研制低温高分辨激光光谱仪和上转换量子产率测试仪等，自主研制了国际领先的光化学与光物理测试研究平台，发现许多新颖的光学性能；依托该平台与国内外伙伴小组合作，取得许多高水平成果，并发表在Science和Nature Mater等顶级期刊。近五年来陈学元作为通讯作者已在Nature Photonics、Nature Commun.、JACS等发表SCI论文46篇，其中影响因子>10论文14篇，>3论文40篇，封面/封底/卷首彩页论文7篇（2篇被选为Angew. Chem. Int. Ed.和Chem. Eur. J.热点论文和Frontispiece）。论文近五年他引3200多次，其中9篇入选近十年化学、材料领域ESI高被引频次（top 1%）论文。出版《稀土纳米发光材料：从基础到生物应用》Springer专著1部，专章3篇。申请国内外发明专利27项（授权6项）。