稀土研究突破国产光电技术点石成金引领创新

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2025-11-21 08:47:16 科技指南

稀土研究突破国产光电技术点石成金引领创新！2025年11月20日，清华大学韩三阳团队联合多国科研力量在《自然》杂志上发表了一项研究，成功让被称为“绝缘宝石”的稀土材料通上了电。这项被网友赞誉为“点石成金”的技术，通过为稀土纳米晶打造“能量转换外衣”，解决了电致发光的核心难题。这不仅标志着我国在稀土应用领域再次领先，也在中美科技竞争中占据重要地位。

稀土研究突破国产光电技术

稀土纳米晶具有高色纯度和长寿命等优势，但由于其绝缘特性，电流无法高效注入，导致难以应用于现代电致发光器件。韩三阳团队创新性地采用有机-无机杂化策略，通过表面修饰构建特殊界面层，使稀土纳米晶能够高效传递与精准分配激子能量。这一突破的关键在于能级结构的精确调控与配体工程技术：界面层既能捕获电生激子，又能通过配体分子将能量定向输送给镧系离子发光体，从而彻底突破了电流驱动瓶颈。新技术无需改动现有器件结构，仅通过调控稀土离子即可实现多色发光，在柔性显示、近红外器件等领域展现出巨大应用潜力，并有望拓展至健康监测、农业补光等场景。

稀土研究突破国产光电技术点石成金引领创新

稀土技术的突破也引发了全球供应链的变化。在开采端，我国的电驱开采技术已实现95.5%的采收率，较传统方法提升近3倍，开采时间缩短70%，氨氮排放量减少95%。尽管单位矿石开采成本与传统方法大致相当，但计入环境成本后，传统技术的成本实为电驱技术的三倍。这种绿色高效的开采模式推动我国稀土产业从规模扩张向质量提升转型。政策层面，2025年10月我国已将稀土开采、冶炼分离等关键技术纳入出口管制，建立境外生产物项追溯机制。这意味着我国正从“稀土资源大国”向“技术输出强国”转变，通过构建技术壁垒重塑全球分工格局。行业专家预测，未来3-5年，我国稀土高端技术出口占比有望从当前的不足17%提升至30%以上，形成全链条优势。

稀土研究突破国产光电技术点石成金引领创新

稀土的战略价值贯穿芯片、新能源、军工等关键领域。F-35战斗机、“爱国者”导弹等高端装备均依赖稀土永磁材料，而我国在高纯度钕铁硼制造等领域的技术优势，使得美国至今难以摆脱依赖。我国相关产品成本较国外低30%以上，且占据全球90%以上的产能。面对美国牵头的“稀土联盟”围堵，我国通过技术创新构建起坚固防线：在提取提纯环节，专利数量全球领先；在应用端，电致发光等新技术持续突破。2025年数据显示，全球半导体行业稀土永磁体需求已达9.8万吨，我国技术突破将进一步巩固产业链安全。中国的稀土优势不仅是技术、成本和生态构成的“组合牌”，更在贸易谈判中发挥着日益重要的战略价值。

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