近期，依托上海市光探测材料与器件工程技术研究中心等高水平平台，在国家外专项目、国家自然科学基金、上海市科技创新项目等项目的资助下，光电信息材料与器件产教研协同育人团队房永征教授、侯京山教授、张刚华副教授等在高精度光学测温材料创制及二维分子铁电材料烷基链调控研究中取得重要进展。

Zn_0.8Cd_0.2S:Ga³⁺的多参数热响应特性

光学测温被誉为工业4.0/高端制造的“神经末梢”，是保障高端装备精密运行、实现极端环境精准感知、支撑智能制造数字化转型并满足国家重大战略需求的核心关键技术。然而随着高端制造智能化、精密化进程的加快，对光学测温器件的精准度等关键性能参数提出了更为严苛的要求，传统依赖单一光学参数的测温模式暴露出精度上限明显、易受工况扰动影响等瓶颈问题。

我校科研团队提出基于异价离子掺杂的缺陷工程策略，即通过Ga³⁺掺杂重构基质材料的缺陷态分布与能级结构，成功制备出高效宽光谱发射的Zn_0.8Cd_0.2S:Ga³⁺发光材料。该材料在-193 ℃至 200 ℃超宽测温区间内，展现出极强的温度依赖性，实现发光强度、半峰宽、发射峰位三大核心光学参数的同步、连续、高灵敏度热响应。基于材料的光谱热响应特性，团队进一步开发出便携式多通道光纤光学测温传感器件。研究成果以 “Defect Engineering Enables High‐Precision Optical Thermometry in Zn_0.8Cd_0.2S:Ga” 为题发表于国际顶级期刊《Advanced Functional Materials》（2026, e75726; https://doi.org/10.1002/adfm.75726; 影响因子IF = 19）。

Zn_0.8Cd_0.2S:Ga³⁺的便携式测温系统构建

长链诱导纳米铁电畴与增强范德华相互作用协同提升光电性能的新机制

二维有机-无机杂化分子铁电材料因其成本低、易加工、结构可调等优势，在自供电光电器件、柔性电子和智能传感等领域展现出广阔应用前景。然而，烷基链长度对材料带隙、铁电及光电性能的系统调控机制尚不明确，制约了分子铁电材料的理性设计。

我校研究团队通过水热法成功合成新型二维分子铁电体[C₆N₂H₁₈]PbI₄，其具有极性Pc空间群、直接带隙2.30 eV及室温饱和极化3.5 μC/cm²。进一步对比不同烷基链长（C4、C6、C8）的同系物，首次系统建立了层间距（10.42 Å → 13.80 Å）、带隙（2.28 eV → 2.36 eV）、最大极化（3.9 → 3.2 μC/cm²）与光电流增益倍数（13 → 60倍）之间的完整因果链，揭示了长链诱导纳米铁电畴与增强范德华相互作用协同提升光电性能的新机制。

该工作为二维分子铁电材料的性能优化与自供电光电器件的分子设计提供了系统性理论指导。相关研究成果以“Effect of Alkyl Chain Length on the Bandgap, Ferroelectric, and Photoelectric Properties of Lead-Based Molecular Ferroelectrics”为题发表于国际顶级期刊《Advanced Science》（2026，https://doi.org/10.1002/advs.202518745）。