近来，合肥工业大学资料科学与工程学院陈雷副教授和蒋阳教授课题组在钇铝石榴石系列LED荧光资料及其光色调控机制方面提醒了这一现象的科学机理，为进一步进步LED荧光资料功能供给了重要手法。研究成果刊登于英国《天然》系刊《科学陈述》上。
因为发光功率高及热稳定性相对较好，钇铝石榴石荧光粉是白光LED器材封装中使用最多的荧光粉。选用该荧光粉的LED白光是冷色光，舒适感较差。为了使LED发光色彩从冷光向暖色光改变，现在常用的办法是在钇铝石榴石荧光粉顶用钆离子替代钇离子，使荧光粉发射波长红移，到达下降色温、进步显色指数的作用。但钆离子替代钇离子后会形成发光功率下降以及热稳定性变差。关于这种现象，长期以来经典位型坐标模型和分子轨迹杂化理论无法合理解说。
陈雷及其课题组结合电子能带结构、电子态密度和电荷差分密度理论核算，从刚性结构中的电子云揉捏变形视点，对Gd离子替代形成的光谱红移、强度下降和热稳定性变差的本征机制给出了一种全新解说：因为Gd离子半径较大，在钇铝石榴石刚性结构中会形成电子云揉捏变形，晶体场增强、电子有用质量减轻、电子铺展能级规模扩大和带隙减小，导致发光功率下降与热稳定性下降。
这一理论不只科学地解说了Gd替代后的钇铝石榴石荧光粉发光现象，还对开发新式刚性结构荧光资料具有重要辅导意义。“依据这一理论树立的模型，未来还能够辅导开发具有特定色泽的人工宝石晶体，并赋予愈加绚丽多彩的色彩，例如各种人工钻石、蓝宝石和红宝石等。”陈雷介绍。
