稀土上转换发光纳米材料的信噪比高、发光稳定性好、激发光源(近红外半导体激光器)价廉易得、激发光的生物组织穿透性良好,具有重要的研究意义和应用潜力。然而,目前该材料的发光效率不高,难以满足实际需求。本项目拟构筑稀土上转换发光材料与金纳米颗粒的有序组装体系,利用金纳米颗粒的表面等离子体共振特性提高稀土上转换材料的发光效率,从而解决该材料实现应用的关键难题。本项目的创新思想和科学依据在于,将金纳米颗粒与稀土上转换纳米材料进行有序组装,调控金颗粒的尺寸、形状、取向和聚集形式,以及两种颗粒的相对空间位置,使金颗粒的表面等离子体共振波长与稀土上转换材料所需的激发波长相匹配,进而利用此时金颗粒所产生的表面局域电场放大,提高稀土材料的上转换效率和发光强度;结合"时域有限差分"计算方法揭示上转换发光与等离子共振间的关系,掌握该复合体系的发光增强机制,为真正实现稀土上转换材料的应用提供依据。