银纳米团簇与稀土离子共掺发光玻璃

银纳米团簇(Ag-NCs)是由几个银原子及银离子组成的寡聚体,其具有离散的能级结构和与尺寸相依赖的可调发光,量子产率可接近商业荧光粉。Ag-NCs的优异发光特性使其成为稀土离子的理想敏化剂,可以实现面向多种应用的发光增强和可调发光。玻璃具有良好的透明性、以及优异的化学和热稳定性,是分散和稳定Ag-NCs的理想基质之一。从Ag-NCs掺杂玻璃的制备与调控、Ag-NCs的发光特性及其对稀土离子的敏化、以及以Ag-NCs与稀土离子共掺杂发光玻璃在白光LED、可调发光、太阳能电池等领域的应用为例进行了综述,并对目前研究存在的问题和未来的研究方向予以分析和展望。     

掺杂Er~(3+)、Yb~(3+)玻璃陶瓷发光性质及其影响因素

稀土离子Er~(3+)、Yb~(3+)掺杂的透明玻璃陶瓷,通过调整组分及热处理条件,可以实现对玻璃网络结构和玻璃化能力的调节,达到析晶可控与稀土在纳米晶相中重掺的目的。它兼具晶体和玻璃的一些优点,具有高发光效率、高透过率、高稳定性和发光波段可调等优异性能。而且其热导性和耐热冲击性比较好,使之更适合用作大功率激光工作物质。笔者介绍了掺杂Er~(3+)、Yb~(3+)稀土离子的玻璃陶瓷发光机理,并探讨了其影响因素。     

掺杂Er~(3+)、Yb~(3+)对玻璃陶瓷发光性能的影响

稀土离子Er~(3+)、Yb~(3+)掺杂的透明玻璃陶瓷,通过调整组分及热处理条件,可以实现对玻璃网络结构和玻璃化能力的调节,达到析晶可控与稀土在纳米晶相中重掺的目的。它兼具晶体和玻璃的一些优点,具有高发光效率、高透过率、高稳定性和发光波段可调等性能。而且其热导性和耐热冲击性比较好,使之更适合用作大功率激光工作物质。本文介绍了掺杂Er~(3+)、Yb~(3+)稀土离子的玻璃陶瓷发光机理,并探讨了其影响因素。     

不同掺杂稀土离子对新型TiO_2基上转换发光玻璃热稳定性的影响

利用气体悬浮技术,以低声子能量的重金属氧化物为基质,成功制备出了传统方法难以得到的稀土掺杂的不含氟上转换氧化物玻璃材料,分别为Ho3+/Yb3+、Er3+/Yb3+、Nd3+/Yb3+稀土离子共掺杂的La2O3-TiO2-ZrO2(LTZ)发光玻璃。利用热分析技术研究该类新型稀土掺杂TiO2基上转换发光玻璃的热稳定性,实验结果发现掺杂Ho3+离子比掺杂Er3+和Nd3+离子的La2O3-TiO2-ZrO2粉体更易生成玻璃,不同掺杂离子LTZ玻璃的热稳定性大小为:LTZH﹥LTZE﹥LTZN。同时利用多重速率扫描技术对新型稀土掺杂TiO2基上转换发光玻璃进行热分析动力学研究,采用ASTME698和Friedman两种不同的热动力学分析方法,计算出LTZH发光玻璃的析晶活化能和指前因子。随着反应进程的增加,LTZH发光玻璃的析晶活化能值先增大后减小。LTZH玻璃开始发生析晶反应时,需要获得突破一个较大的势能才能完成,这说明该类玻璃刚开始抗析晶能力比较强,随着反应的进行LTZH玻璃更容易析出晶体。通过差热分析技术对新型高性能上转换发光玻璃材料的形成能力和热稳定性研究,为该类材料的开发以及应用推广提供了测试支持。     

MgO-Al2O3-SiO2系透明玻璃陶瓷研究进展

透明玻璃陶瓷具有热膨胀系数可调、强度高、化学稳定性好的优点,且兼具透光/发光的特性,是一种在光学信息、生物技术、激光技术、红外遥感及民用照明等领域有着广泛的应用前景的新型功能材料。本文简述了玻璃陶瓷的透光机制,对形核剂、过渡金属离子及稀土离子掺杂MgO-Al₂O₃-SiO₂(MAS)系透明玻璃陶的析晶及透光/发光性能方面的研究进展进行了介绍,并简要分析了开发具备透光/发光性质的高结晶度MAS透明玻璃陶瓷材料存在的问题,最后展望了透明玻璃陶瓷的发展趋势与前景。     

蓝绿光上转换荧光输出的稀土掺杂玻璃研究进展

上转换光纤激光器由于在医疗、生命科学等领域应用逐步加强,近年来受到了广泛的重视.本文简要回顾了上转换发光的发展历程,归纳了能够实现蓝绿光输出的稀土离子的种类,详细阐述了近年来具有蓝绿光输出的上转换发光的不同基质玻璃(氟化物玻璃、硫化物玻璃、碲酸盐玻璃、锗酸盐玻璃、铋酸盐玻璃、卤氧化物玻璃)的研究进展,最后,对稀土离子掺杂的玻璃上转换发光的研究动向进行了展望.     

稀土掺杂电子俘获光激励发光材料的研究现状及应用

本文对稀土掺杂电子俘获光激励发光材料的研究现状及应用进行了综述。从稀土离子单掺杂和共掺杂两个方面介绍了稀土掺杂电子俘获光激励发光材料的研究现状,并介绍了光激励发光的机理。介绍了稀土掺杂电子俘获光激励发光材料在多个领域的应用,并展望了其发展前景。     

高硅氧发光玻璃的制备及其荧光性能

石英玻璃具有低膨胀、耐热冲击、高机械强度和高化学隐定性等优点,是稀土和过渡金属发光离子掺杂的优选的基质材料。但发光离子在石英玻璃中容易自发形成团簇,产生浓度淬灭效应,介绍一种用二氧化硅质量分数超过95%的纳米微孔玻璃来抑制发光离子团簇的自发形成的新方法,以制备高发光强度的石英破璃和激光玻璃。该方法是将发光离子浸入微孔玻璃中并在适当气氛中烧结,目前已经制得多种颜色、量子效率接近于1的强发光玻璃,真空紫外光激发发光玻璃,高铒离子掺杂的高硅氧玻璃,还获得了新颖的低膨胀、耐高温的掺钕高硅氧激光玻璃和掺铋红外宽带发光玻璃用这种方法还容易进行多种发光活性离子掺杂,实现不同离子间的能量转换,提高发光强度和改变激发光的波长范围。这种新方法有望扩大石英发光玻璃的应用范围。     

Tb~(3+)离子掺杂ZnO-P_2O_5玻璃的发光性能研究

通过高温固相法成功制备了Tb~(3+)离子掺杂的ZnO-P_2O_5玻璃,采用了激发发射光谱对其发光性能进行了研究,并采用了长余辉发光光谱对样品的长余辉性能进行了研究,此外本文还讨论了稀土离子(Dy,Eu,Nd,Ce,Er,Ho,Pr)与Tb~(3+)共掺杂对发光玻璃的影响并通过热释光谱进行分析,结果表明共掺杂使得热释峰的强度和位置发生变化。     

稀土离子掺杂纳米晶复合玻璃回音壁模式微腔激光器的研究进展

回音壁模式微腔是一种高效的激光谐振腔,它可以将光囚禁在很小的微腔空间内,实现极高的光能量密度,使光与物质的相互作用得到显著增强。在众多材料中,稀土离子掺杂纳米晶复合玻璃兼具了晶体材料优异的光学性能和玻璃材料良好的机械加工性能,是一种理想的回音壁模式微腔激光器增益介质。目前,关于稀土离子掺杂纳米晶复合玻璃回音壁模式微腔激光器的报道并不多,仍处于起步阶段。本综述简述了回音壁模式微腔的基本原理及特征参数,分析归纳了现有稀土离子掺杂纳米晶复合玻璃回音壁模式微腔激光器的研究进展,并展望了其未来的发展方向。     

稀土离子掺杂纳米晶复合玻璃回音壁模式微腔激光器的研究进展EI北大核心CSCD

回音壁模式微腔是一种高效的激光谐振腔,它可以将光囚禁在很小的微腔空间内,实现极高的光能量密度,使光与物质的相互作用得到显著增强。在众多材料中,稀土离子掺杂纳米晶复合玻璃兼具了晶体材料优异的光学性能和玻璃材料良好的机械加工性能,是一种理想的回音壁模式微腔激光器增益介质。目前,关于稀土离子掺杂纳米晶复合玻璃回音壁模式微腔激光器的报道并不多,仍处于起步阶段。本综述简述了回音壁模式微腔的基本原理及特征参数,分析归纳了现有稀土离子掺杂纳米晶复合玻璃回音壁模式微腔激光器的研究进展,并展望了其未来的发展方向。     

不同浓度稀土离子掺杂钠钙硅玻璃的发射光谱

通过高温熔化工艺制备了Ce、Sm、Eu、Tb、Dy 5种稀土离子不同浓度掺杂的钠钙硅玻璃,利用荧光光谱仪测试了玻璃的发射光谱,并分析研究了这5种稀土离子在不同掺杂浓度下的光谱特性以及浓度淬灭效应。     

稀土掺杂量子剪裁和上转换发光材料的制备及应用进展

稀土元素特殊的电子构型,使其具有优异的光性能,成为新的发光材料的宝库。在照明显示、分析检测等领域,稀土发光材料近年来已经得到了广泛的应用。而且也有多种不同的稀土发光材料问世,如稀土长余辉发光材料和稀土配合物发光材料等。重点介绍了两种新型的稀土发光材料:拥有高效下转换发光效率的稀土掺杂"量子剪裁"发光材料和在生物医学领域有着巨大潜力的稀土掺杂"上转换"发光纳米晶体。对两种发光材料的发光机理进行了描述,并重点展示了两种材料的制备和应用进展。     

Yb3+掺杂的锗硅酸盐玻璃的物理和光谱性质

选取摩尔组分为xGeO2-(60-x)SiO2-19CaO-15K2O-5Na2O-Yb2O3(x=0,5,15,20,30,35,45,60)的玻璃为研究对象。通过测试样品的物理和光谱性质,应用倒易法计算Yb^3 离子的受激发射截面σemi。讨论了玻璃中GeO2和SiO2的组成变化对玻璃物理性质、Yb^3 离子的吸收特性、发光特性以及OH^-离子对Yb^3 荧光寿命的影响。结果表明：Yb^3 掺杂锗硅酸盐玻璃具有较长的荧光寿命和较大的受激发射截面,是一种新型的Yb^3 掺杂双包层光纤激光器候选基质材料。     

金属硼酸盐的化学合成、应用及展望

金属硼酸盐具有独特的结构,在光学、分子筛、催化剂和磁性方面有着广泛的应用。金属硼酸盐主要包含稀土金属硼酸盐、碱土金属硼酸盐、稀土和碱土金属复合硼酸盐、二元金属稀土硼酸盐及多硼酸盐。激活离子主要为稀土离子和过渡金属离子,包括稀土离子单掺杂、过渡金属离子单掺杂、稀土离子双掺杂、稀土离子和过渡金属离子的双掺杂等。主要对稀土金属硼酸盐的光学性质发光机理、对不同类型稀土金属硼酸盐的合成方法及应用进行综述。     

稀土离子掺杂的多组分玻璃光纤

稀土离子掺杂的多组分玻璃光纤在宽带光纤放大器与上转换光纤激光器中具有重要的应用。本文介绍了稀土离子掺杂多组分玻璃光纤宽带光纤放大器与上转换光纤激光器的工作机理,综述了其最新相关研究进展,并对目前研究中需进一步解决的问题及未来的发展提出了建议与展望。从当前的研究现状来看,碲酸盐玻璃和铋基玻璃应是今后宽带玻璃光纤放大器光纤基质材料的研究重点。对上转换光纤激光器基质材料而言,如何获得更好的具有低声子能量和优良物化性能的玻璃基质,还需进一步探索。     

稀土掺杂量子剪裁和上转换发光材料的制备及应用进展

稀土元素特殊的电子构型,使其具有优异的光性能,成为新的发光材料的宝库。在照明显示、分析检测等领域,稀土发光材料近年来已经得到了广泛的应用。而且也有多种不同的稀土发光材料问世,如稀土长余辉发光材料和稀土配合物发光材料等。重点介绍了两种新型的稀土发光材料：拥有高效下转换发光效率的稀土掺杂“量子剪裁”发光材料和在生物医学领域有着巨大潜力的稀土掺杂“上转换”发光纳米晶体。对两种发光材料的发光机理进行了描述,并重点展示了两种材料的制备和应用进展。     

过渡金属离子掺杂石榴石基荧光材料的晶格调控、光谱特性及应用

石榴石基荧光材料具有多格位掺杂、离子掺杂选择范围宽、能量传递效率高等突出优势，是无机发光材料研究的热点；过渡金属离子在光谱可调谐性、原料来源广泛性等方面显著优于稀土离子；然而，其在发光效率、价态调控特别是在复杂晶格结构中的发光机理尚存在挑战，吸引了众多研究者关注。本文综述了过渡金属离子特别是Cr³⁺、Mn^2+/4+在石榴石结构荧光材料中的光谱特性和发光行为，介绍了该类材料在固态照明与显示、生物医学成像、植物照明等前沿领域的研究与应用现状。     

中红外发光稀土掺杂硫系玻璃的研究进展

2～5μm波段中红外激光在遥感、测距、环境检测、生物工程和医疗等领域有着广阔的发展前景和重要的应用价值,己成为光电子技术领域中最尖端的课题之一.利用固体激光器泵浦稀土离了掺杂的硫系玻璃光纤产生荧光发射是直接获得2～5μm波段中红外激光的有效途径.综合评述了近年来国外在中红外发光稀土离子掺杂硫系玻璃方面的研究进展,讨论了影响硫系玻璃中红外发光的各种因素,展望了未来该领域的研究方向和发展前景.     

铋掺杂铝硅酸盐玻璃的超宽带近红外发光性质

采用高温熔融法制备了组分为50SiO_2-xAl_2O_3-(50-x)MgO-Bi_2O_3(x=5,10,15,20,摩尔比)的铋掺杂铝硅酸盐玻璃。研究了铋掺杂铝硅酸盐玻璃超宽带近红外发光性质,探讨了玻璃基质的光学碱度对铋离子宽带发光特性的影响。结果表明:在690nm和808nm的激发下,铋掺杂铝硅酸盐玻璃的红外荧光中心分别位于1106nm和1294nm;随光学碱度的增强,铋离子的红外发光强度减弱。并对铋离子超宽带发光的机理进行了探讨,认为其红外发光源于低价的Bi~+和Bi~(2+)。