内蒙古重点实验室创新突破:新型耐高温光热电材料破解高温探测瓶颈

   时间:2026-06-26 07:50 来源:快讯作者:朱天宇

在机器人、安防、工业检测及军事航天等高技术领域,光热电探测器因其能同时利用光与热信号进行协同探测而备受关注。然而,这类探测器的发展长期受制于材料的高温稳定性问题——多数光热电材料在高温或恶劣环境下性能急剧下降,甚至完全失效。

内蒙古自治区生物物理与生物信息学重点实验室的科研团队近日取得突破性进展。以王俊教授为首的研究人员通过创新材料设计,成功将钙钛矿氧化物CaTiO3转化为高性能光热电材料,并开发出一种新型耐高温探测方案。该成果解决了传统探测器在高温环境中无法正常工作的技术难题,为相关领域的应用开辟了新路径。

研究团队针对天然CaTiO3光吸收能力弱、热电性能不足的缺陷,采用双管齐下的改性策略:一方面通过引入氧空位在材料能带间隙中构建缺陷能级,显著拓宽了其光吸收范围;另一方面通过镧元素掺杂优化载流子传输效率,最终实现了光热电效应驱动的红外光探测。实验数据显示,改性后的CaTiO3材料在600℃高温下仍能保持稳定性能,突破了常规材料的工作温度极限。

这项研究得到了国家自然科学基金、自治区创新平台建设专项等多项资助,相关成果已发表于国际权威期刊《先进材料》。论文详细阐述了材料改性机理与性能优化路径,为开发适用于极端环境的光电器件提供了理论依据和技术范式。值得关注的是,该材料在生物医学领域也展现出潜在应用价值,例如可开发用于高温消毒环境监测或体内热疗过程控制的微型传感器。

内蒙古自治区生物物理与生物信息学重点实验室自重组以来,持续推进物理、生物、信息等多学科深度融合。实验室聚焦四大研究方向:特殊功能大分子物理机制解析、多组学数据建模、物理诱变技术改良特色生物资源,以及中蒙医功能材料开发。近年来在热电材料性能优化、生物相容性创新关联等领域取得系列成果,构建起具有区域特色的科研体系,为医用材料研发、地方病诊疗技术升级提供了重要技术支撑。

 
 
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