高温下的热猝灭是发光材料面临的最大挑战之一，深入了解材料激发态跃迁过程与发光猝灭之间的关系对开发热稳定的荧光粉和X射线闪烁晶体具有重要意义。其中，有机无机杂化的零维锰溴团簇制备工艺简单，荧光量子产率高，X射线吸收截面大，无重金属元素，是一类新兴的环保型高效发光晶体材料。

近日，南京理工大学李晓明教授联合浙江大学邓人仁教授、罗斯托克大学 Ashour A. Ahmed博士与多伦多大学Muhammad Imran博士，揭示了零维有机无机杂化锰溴钙钛矿中可切换的热淬灭和反热淬灭行为的普适性规律，与X射线辐照下温度依赖的闪烁性能，并通过理论计算深入探究其激发波长依赖的辐射复合动力学过程。

他们分别合成了三类不同铵盐阳离子分隔的杂化锰溴团簇（A₂MnBr₄）和一类膦氧锰溴配合物（L₂MnBr₂），并表征其晶体结构，证明锰离子形成四配位构型。

锰溴团簇表现出窄的绿色发射，其光致发光激发（PLE）带为一系列离散的激发峰，分别对应于从 ⁶A₁ 到 ⁴G 和⁴D的激发跃迁。变温光谱表明，在激发光谱的谷位（间接激发）激发时，可以观察到异常的反热淬灭现象，而在激发光谱的峰位和肩峰位激发时，则观察到热淬灭现象。并且，在X射线辐照下，在室温到400 K范围内也表现出明显的反热淬灭现象。以上现象在多个不同阳离子组分的锰溴团簇（A₂MnBr₄）和膦氧锰溴配合物（L₂MnBr₂）中观测到（原始的变温光谱学数据均在支撑材料中）。

理论计算表明，锰溴团簇的发光强度取决于两个可变参数，即有效的Mn-配体距离和最短的Mn-Mn距离。在分子水平上，分子动力学模拟证明了这些激发依赖的热淬灭和反热淬灭行为源于两个距离的相对变化，后者调节了辐射和非辐射重组速率之间的相对竞争。

在X射线辐照下，锰溴团簇的闪烁发光随温度升高而明显增强，并在接近400 K时达到饱和。其反热淬灭的闪烁性能与间接激发的光致发光现象一致。并且，锰溴团簇表现出良好的辐照硬度特性，在室温至363 K温度区间内经过长时间辐照而没有明显闪烁发光衰减，证明其优越的辐照稳定性。

以上发现在零维锰卤化物的光致发光和X射线闪烁发光特性之间建立了一座桥梁，并可能为锰基抗热淬灭荧光粉、LED和X射线闪烁体提供简便的判断依据和新的见解。