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氘氣在光電光纖領域中的重要作用


氘氣在光電光纖領域中的重要作用


氘是一種穩(wěn)定的氫同位素，它的原子核中除了一個質子外，還有一個中子。氘在
自然界中的豐度很低，約占所有氫原子的0.015%。由于氘具有比普通氫更大的
原子質量，它與其他元素形成的化學鍵也更加穩(wěn)定。這一特性使得氘在核磁共振、
生物醫(yī)藥、光電顯示等領域有著廣泛的應用。
在光電顯示領域，氘主要用于制造OLED（有機發(fā)光二極管）材料。OLED是一種
利用有機材料發(fā)光的顯示技術，它具有自發(fā)光、可彎曲、超薄、高對比度、低功
耗等優(yōu)點，被認為是未來顯示技術的發(fā)展方向。OLED的發(fā)光原理是通過電場驅動
電子和空穴在有機層中注入和復合，產生激子，然后通過激子的輻射躍遷發(fā)出光子。
根據激子的自旋狀態(tài)，OLED可以分為熒光型和磷光型。熒光型OLED是由單重態(tài)
激子發(fā)出熒光，而磷光型OLED是由三重態(tài)激子發(fā)出磷光。由于三重態(tài)激子的形成
概率比單重態(tài)激子高得多，磷光型OLED的量子效率理論上可以達到100%，遠高于
熒光型OLED。
然而，磷光型OLED也面臨著一些挑戰(zhàn)，其中最大的問題是藍光材料的效率和穩(wěn)定
性較低。藍光材料是影響OLED顯示效果和使用壽命的關鍵因素，但由于其較高的
能級和較快的衰減速度，導致其非輻射躍遷速率較大，從而降低了其量子效率和器
件壽命。為了解決這一問題，科學家們提出了一種有效的方法，就是在藍光材料中
引入氘原子。引入氘原子后，由于“重原子效應”，可以增強分子中電子的自旋軌道
耦合作用，從而增加系間竄越（ISC）的能力，促進單重態(tài)激子向三重態(tài)激子的轉
化，提高磷光效率。同時，由于碳-氘鍵比碳-氫鍵更短更強，可以降低分子中能量
的耗散和振動弛豫，從而提高器件穩(wěn)定性和壽命。實驗表明，在藍光材料中引入氘
原子后，在不損失效率的情況下可以將器件壽命提高5倍以上。
除了藍光材料外，氘還可以用于制造其他顏色的OLED材料，以及其他類型的顯示
材料，如量子點、液晶等。因此，氘在顯示領域中有著巨大的應用前景和市場潛力。
從類型上來看，5N純度氘氣銷量最高，擁有大約99%的市場份額。從下游市場來看
，使用氘最多的是光纖行業(yè)，市場份額大約為35%。



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