王育华介绍，长余辉材料研究中，有许多余辉机理模型，如Matsuzawa模型、Aitasalo模型、Dorenbos-Nakazawa模型，以及Clabau模型。其中，Dorenbos-Nakazawa模型，因其能较好地解释大多数余辉材料的机理而被业内广泛认可。

　　“然而，该模型在推断其电子陷阱、载流子/陷阱的归属方面依然缺乏足够的实验证据。”王育华说，一般来说，稀土掺杂的余辉材料主要是由 Eu2+与三价稀土离子 Ln3+(Dy3+、 Pr3+、 Nd3+、 Ho3+、 Sm3+等)共掺得到，其中Eu2+通常被用作发光中心，而对三价共掺离子 Ln3+的定义则一直不够明确。以往的许多研究中将Ln3+定义为俘获中心，但Ln3+是作为电子陷阱还是空穴陷阱仍有争议，这使得长余辉材料的进一步发展和应用受到很大限制。

各种余辉机制：(a) Dorenbos模型, (b) Clabau模型, (c) Matsuzawa模型和(d) Aitasalo模型(受访者供图)

　　如果Ln3+在余辉产生过程中捕获电子，它将部分转化为 Ln2+，因此在光谱中会观察到 Ln2+的特征发射。基于以上思路，王育华教授团队以BaZrSi3O9:Eu2+, Sm3+蓝色长余辉材料作为切入点，研究了Eu2+和Sm3+在余辉过程中各自的作用，缺陷和陷阱的对应关系。通过监测激发前后BaZrSi3O9:Eu2+, Sm3+中Sm2+离子的特征发射光谱以及XANES吸收谱线的变化，说明了Sm3+在余辉过程中充当电子陷阱。以此为基础，陆续观测到了其他Ln3+离子与Sm3+的相同现象，证实了Eu2+，Ln3+激活的长余辉材料中，共掺离子Ln3+做为电子陷阱的推论。

　　“该研究提出的更为科学详细的余辉机理模型，对于指导新型长余辉材料的开发和研究具有重要意义。”王育华说。