Материал, не имеющий аналогов в природе, прошел испытания российско-китайским научным коллективом.

Сферы применения его обширны: фотодетекторы, биосенсоры, светодиоды, дисплеи, быстродействующие функциональные структуры, квантовые, фотонные и информационные приборы, а также элементы навигационных систем, устройства управления приборами, машинами и процессами.

В качестве базового вещества соавторы изобретения использовали тонкие пленки оксида редкоземельного металла гадолиния, которые применяются для преобразования энергии электромагнитного излучения и обеспечения работы разнообразных датчиков.

Пленки получили путем обработки подложки из кварцевого стекла гадолиниевой плазмой. Затем их дополнительно подвергли «бомбардировке» пучками ускоренных ионов висмута.  Ученые имплантировали в пленки оксида гадолиния ионы висмута трех видов, как одиночные, в разном зарядовом состоянии, так и парные. Как и предполагали исследователи, имплантация привела к образованию трех обособленных оптически активных центров. Энергия фотонов, поглощенная пленками оксида гадолиния, передавалась им, а они демонстрировали излучение, соответственно, в красном, зеленом и синем спектральных диапазонах. Каждый из трех центров свечения проявлял себя как индикатор воздействия того или иного вида излучения. Таким образом, в преобразовании энергии участвовал широкий диапазон как поглощаемого ультрафиолетового света, так и излучаемого видимого.

Благодаря одновременной «бомбардировке» исходного оксида гадолиния ионами висмута в одном материале получен целый набор вариантов преобразования световой энергии. Технология получения материала отличается быстродействием и минимальными потерями энергии. Так, группа разработчиков видит перспективу создания миниатюрного сенсора, с помощью которого будет возможным быстро и точно определять различные виды излучения по цвету индикаторного свечения.