MAX/MAB相是一类非范德华三元层状材料, 具有丰富的元素组成和晶体结构, 兼具陶瓷和金属的物理性质, 在高温、强腐蚀、辐照等极端环境中极具应用潜力。近年来, 由MAX/MAB相衍生的二维(2D)材料(MXene和MBene)在材料物理与材料化学领域引起了广泛兴趣, 已经成为继石墨烯和过渡金属硫族化合物之后最受关注的二维范德华材料。MAX/MAB相材料结构调控不仅对这类非范德华层状材料本征性能产生重要影响, 而且对其衍生的二维范德华材料结构功能特性研究也具有重要价值。本文归纳和总结了MAX/MAB相层状材料在结构调控、理论计算和应用基础研究等方向的最新科研进展, 并展望了该类层状材料未来发展方向。

通过研究稀土离子在玻璃中激发态布居数与掺杂浓度之间的关系，建立了一种半定量的激光玻璃发光猝灭浓度预测的研究方法。研究发现，在Nd³⁺掺杂磷酸盐玻璃中，无辐射跃迁速率与浓度的线性相关性大于其与浓度的平方相关性，表明OH^-对无辐射跃迁几率的影响大于稀土离子之间的能量传递过程。选择低浓度下的荧光寿命代替自发辐射跃迁寿命预测猝灭浓度，有效降低了多声子弛豫以及OH^-的影响，预测发光猝灭浓度与实验值的绝对误差从0.82%降低到了0.16%。本文所提出的预测计算方法具有较高的准确性和普适性，这为理论预测激光玻璃的猝灭浓度提供了一定的指导意义，有助于新型激光玻璃的研究和探索。

稀土掺杂激光玻璃光纤是光纤激光器的核心增益介质，其中稀土离子掺杂浓度是决定激光玻璃增益特性的重要参数，如何快速有效地确定最佳掺杂浓度是稀土掺杂激光玻璃光纤的关键科学问题之一。本文以Er³⁺掺杂锗酸盐激光玻璃为例，利用Er³⁺：⁴I_13/2→⁴I_15/2跃迁的自发辐射跃迁寿命和实测寿命，预测了锗酸盐激光玻璃的猝灭浓度。研究表明，在该玻璃体系中，理论预测与实际值的最大绝对误差小于0.4%。对比唯象模型和有限扩散模型分别拟合多个样品发光强度和实测寿命确定猝灭浓度的方法，本文提出的方法仅需通过少量样品的测试参数即可确定激光玻璃猝灭浓度，简单快捷且计算误差小，对高增益激光玻璃与光纤研究具有指导意义。

在本教程综述中，我们重新阐述和表达了镧系离子间无辐射能量传递（ET） 速率的理论形式，并且强调了考虑镧系离子本身特异性所引发的与 F?rster 和 Dexter 理论不同之处。所给出的表达式遵循了Judd?Ofelt的4f?4f跃迁理论框架之下的 Kushida 方法，并计入了如下电多极机制：偶极?偶极（Wd?d）、偶极?四极（Wd?q）和四极-四极（Wq?q）。更为重要的是，当前的机制也扩展包括了交换（Wex）和磁偶极子?磁偶极子（Wmd?md）作用，并经过改进进一步包含了屏蔽效应以及给出了F 因子（费米黄金规则中的态密度）的解析表达式。与 Kushida 的原始方法类似，我们只考虑了强制电偶极子 （FED） 对 Judd?Ofelt 强度参数的贡献，并细节性地讨论了磁偶极?磁偶极相互作用的选择定则以及相关矩阵元的计算。此外，我们还以Tb（Ⅲ）?Eu（Ⅲ） 和 Yb（Ⅲ）?Er（Ⅲ） 的能量传递速率计算为例，逐步展示了计算过程、主要的计算支撑信息以及所使用的计算脚本。

Eu²⁺?激活A₂CaPO₄F（A=K，Rb）荧光粉因具有优异的发光性能而引起研究人员的重点关注。然而，Eu²⁺掺杂格位占据和光谱指认及其光谱调控机制依然不甚清楚。本文采用密度泛函理论系统计算了Eu²⁺占据不同晶体学格位时的缺陷形成能及光学跃迁能量，以此为基础对发射光谱进行指认。结果表明，K₂CaPO₄F∶Eu²⁺位于660 nm附近和480 nm附近的发射峰虽然都来自Eu²⁺占据在K格位，但二者的电荷补偿方式不同：前者两个配位F原子被O原子取代，同时与其中一个O原子近邻的K原子被Ca原子取代；后者只有一个配位F原子被O原子取代。Rb₂CaPO₄F∶Eu²⁺位于480 nm附近的发射峰来自Eu²⁺占据Rb格位，电荷补偿方式为：两个配位F原子被O原子取代，同时与两个O原子都相邻的K原子被Ca原子取代。此外，对Eu²⁺占据格位的配位环境和电子结构进行分析，讨论了其与光谱发射峰位置之间的变化关系。本工作不仅诠释了实验现象，还可以为实验上进一步优化荧光粉发光性能提供理论参考。