Особенность подхода заключается в использовании органических лигандов, формирующих вокруг ионов металлов специфическое электростатическое поле. Это воздействие изменяет энергетические уровни электронных орбиталей, что позволяет корректировать спектр люминесценции. Команда синтезировала серию соединений лантанидов – от церия до тербия – для выявления общих закономерностей. Ранее смена цвета свечения наблюдалась эмпирически, но механизм явления оставался неясным.

Ключевым открытием стало изменение пути передачи энергии в комплексах. В стандартных условиях молекулы-лиганды поглощают ультрафиолетовое излучение, передавая возбуждение напрямую 4f-электронам металла. В модифицированных структурах энергия переносится через промежуточные 5d-орбитали, что радикально меняет оптические свойства. Благодаря этому, например, ионы церия вместо ультрафиолетового излучения начали испускать желтый свет.

Разработка российских ученых может найти применение в создании современных дисплеев, лазерных систем и энергоэффективных источников света. Понимание этих процессов позволяет целенаправленно создавать материалы с нестандартными характеристиками.