本报讯 在光学中，光子雪崩（photon avalanching，PA）是单个光子在晶体内的吸收进而导致许多光子发射的过程，是极端非线性光学行为和效率相结合的无与伦比的过程。由于PA的独特光学性质，使得其可在相对较长的时间内存储光能，因此PA几乎仅在基于镧（Ln）系的材料中进行研究。然而，要在镧系元素中实现PA一直很困难，这使得PA的基础研究和使用在过去40年一直处于低谷。

　　美国哥伦比亚大学、劳伦斯·巴克利国家实验室（Lawrence Barkeley National Laboratory）、波兰科学院低温与结构研究所和韩国化学技术研究所的几个研究小组共同研究，开发出了第一个证明PA的纳米材料——雪崩纳米荧光粉（ANP–avalanche nanoparticles）。这种材料可用于超分辨率成像，即纳米粒子能以大约70纳米的分辨率成像，远远低于成像系统的衍射极限（约300-400纳米）。纳米粒子形式的光子雪崩的实现开启了一系列新的应用，如实时超分辨率光学显微镜、光学模拟数字转换、量子传感等。相关研究成果发表在《自然》杂志上。