Li~+掺杂对GdF_3:Ho~(3+)/Yb~(3+)纳米晶上转换发光影响的研究

本文采用水热法成功制取不同浓度的Gd F3:Ho3+/Yb3+纳米晶,并改变掺杂的Li+浓度、F源和EDTA-2Na量,研究其对上转换发光的影响。X射线衍射仪(XRD),傅立叶变换红外光谱(FT-IR),热重-差热分析仪(TG-DTA),场发射扫描电镜(FESEM)以及荧光分光光度计等对其结构和发光性能进行了表征。在980nm激发二极管激发下,发现位于520~560nm的绿光、630~670nm的红光两条可见光。结果证明,在其他条件一致情况下,Li+掺杂浓度为7.5mol%,EDTA-2Na为2mmol或NH4F为9mmol的发光效果最好。其中,Li+掺杂浓度为7.5mol%时,较未掺杂的绿、红光强度分别增强了5倍、2倍。     

Tm~(3+)/Ho~(3+)/Yb~(3+)掺杂钠铝碲酸盐陶瓷上转换荧光分析

采用高温固相熔融法制备Tm3+/Yb3+、Ho3+/Yb3+和Tm3+/Ho3+/Yb3+掺杂钠铝碲酸盐陶瓷。用X射线衍射分析钠铝碲酸盐陶瓷的结构,结合974nm激光激发的上转换荧光,探讨上转换荧光强度与激发功率的关系。根据计算Tm3+/Ho3+/Yb3+掺杂样品上转换荧光色坐标,研究荧光色坐标与激发功率的关系。结果表明:钠铝碲酸盐陶瓷整体上呈无序结构,但存在少量α-Al2O3。由于Tm3+的上转换蓝光发射属三光子过程,Tm3+/Ho3+/Yb3+掺杂体系中,蓝光发光强度随激发功率增加而迅速增长的趋势比绿光和红光的更为明显。随着激发功率的增大,色坐标在1931CIE色品图中沿左下方朝蓝绿区方向移动,实现了上转换荧光的色彩变换。     

金属离子掺杂对TiO_2:Yb~(3+)/Er~(3+)上转换材料发光性能的调控研究

稀土文章采用水热法合成掺杂不同金属离子的Ti O2:Yb3+/Er3+上转换发光材料。系统的探讨了不同的金属离子对Ti O2:Yb3+/Er3+发光材料发光性能、形貌以及晶型的影响。具体到通过荧光光谱数据分析离子价态、离子半径等对红、绿光性能的影响;通过SEM数据分析掺杂不同金属离子对应样品形貌的变化;通过XRD数据分析掺杂不同金属离子对应样品的晶型的变化。结果表明离子价态以及离子半径都会改变Ti O2:Yb3+/Er3+材料的发光性能,但与Ti O2:Yb3+/Er3+材料发光性能之间不存在线性关系;掺杂不同金属离子不会改变样品的形貌;掺杂不同金属离子得到了纯相的Ti O2:Yb3+/Er3+样品,且不改变样品的晶型。     

LaF_3:Yb/Er@NaYF_4纳米颗粒的热分解法合成与上转换发光性能研究

采用热分解法以十八烯和油酸作为反应的溶剂,制备了La F3:Yb/Er@Na YF4上转换纳米颗粒。X-射线衍射(XRD)结果表明:所合成的核纳米颗粒为立方相La F3:Yb/Er,La F3:Yb/Er@Na YF4与立方相Na YF4完全对应,且包覆后的平均粒径约为15 nm。透射电子显微镜(TEM)结果表明:样品具有明显的核壳结构,具有单分散性,且形貌均一、结晶性高;在980 nm近红外光激发下,荧光光谱中波长在524 nm和543 nm附近发出来自于Er3+的2H11/2→4I15/2的绿光和4S3/2→4I15/2的黄光,664 nm附近发出来自于Er3+的4F9/2→4I15/2的红光。利用Lg Iem∝Lg Inex公式对发光带峰面积随激发光功率变化的数据进行拟合,证明该样品属于双光子能量吸收过程。     

同一上转换机理下Yb3+掺杂浓度对发光强度比值的影响

通过固相反应法制备了Ho3+/Yb3+共掺杂ZrO2-ZnO粉末和Er3+/Yb3+共掺杂不同基质材料的样品,在980nm激发下测量了各样品的绿色和红色上转换发光,分析了各波段的上转换发光机理.在同一上转换机理下,当Yb3+的掺杂浓度增加时,绿光对红光的上转换强度比值呈现出一定规律的变化趋势.这是由于Yb3+的掺杂浓度会影响样品的测试温度,从而改变样品的上转换发光特性.     

表面活性剂对Y_(1.2)F_3∶Yb_(0.18)~(3+)/Er_(0.01)~(3+)晶体形貌与荧光性能的影响

用溶剂热方法,在乙醇和乙二醇的混合溶剂中,150℃反应24 h,成功合成了Y1.2F3∶Yb0.183+/Er0.013+晶体(JCPDS#74-0911)。且不同表面活性剂(CTAB)添加量制备了不同形貌和尺寸的YF3晶体。用SEM、IR对产物的形貌和官能团进行了表征。室温下以980 nm为激发光源,合成的晶体有强的上传换发光,发射峰的位置为550 nm、660 nm、835 nm,对应着Er3+离子的4S3/2→4I15/2、4F9/2→4I15/2、4S3/2→4I13/2能级跃迁。实验得出,CTAB的加入及加入量均对YF3晶体形貌、尺寸和荧光性质产生影响,并对上转换发光机理进行了讨论。     

Er~(3+):CaF_2纳米粉体的合成及光学性能

采用直接沉淀法制备掺铒氟化钙(Er3+:CaF2)纳米粉体,通过X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、透射电镜、分光光度计和电感耦合等离子发射光谱仪等分析手段研究了不同反应溶液浓度对Er3+:CaF2纳米粉体结构、形貌、粒径和Er3+真实掺入量的影响。结果表明:随着反应溶液浓度的增大,粉体颗粒尺寸逐渐减小,团聚程度加剧,Er3+的真实掺入量逐渐减少。反应溶液浓度为0.5mol/L时合成粉体分散性最好,颗粒平均尺寸约为32 nm,有利于制备性能优异的Er3+:CaF2透明陶瓷。在978 nm激光二极管激发下,该粉体实现了绿色(530～550 nm)和红色(650～660 nm)两种上转换发光,与之对应的Er3+辐射跃迁分别属于2H11/2、4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2,相对绿光而言红光发射强度较强。     

Yb~(3+)-Er~(3+)共掺杂GdOCl粉末的制备及上转换发光性能（英文）

采用高温固相合成法制备了Er,Yb:GdOCl粉体,并分别利用X射线衍射、扫描电子显微镜和荧光分析研究荧光粉的结构、形貌和发光性能。结果表明:四方Er,Yb:GdOCl粉体可以通过1 000℃固相反应2 h合成。980 nm红外光激发下,Er,Yb:GdOCl样品在520~560 nm区域内(对应于Er~(3+)的~2H_(11/2)和~4S_(3/2)→~4I_(15/2)跃迁)和650~670 nm区域内(对应于Er~(3+)的~4F_(9/2)→~4I_(15/2)跃迁)显示出强红光发射线。随着Er~(3+)掺杂浓度增加,红绿光的发射强度先增强后减弱,证明了Er,Yb:Gd OCl中的能量迁移。讨论了Yb~(3+)和Er~(3+)之间可能的红光发射和能量迁移机制。     

核壳结构NaYF4基上转换材料的制备与性能

采用溶剂热法成功的制备出了不同核壳结构NaYF_4基上转换发光材料。利用X射线衍射、透射电子显微镜和荧光光谱等对产物进行表征,探讨反应时间对核壳结构纳米粒子发光强度的影响。结果表明:α-NaYF_4@β-NaLuF_4:Yb,Er纳米粒子的发光强度随反应时间的增加越来越强,反应时间为24 h时,成功制备出尺寸约为50 nm的核壳纳米粒子,并且随着反应时间延长六方相晶体的衍射峰强度逐渐增高,发光强度逐渐增强。活性壳α-NaYF_4:Yb,Er@β-Na Lu F_4:Yb纳米粒子的发光强度比惰性壳α-NaYF_4:Yb,Er@β-NaLuF_4纳米粒子的发光强度高,这得益于活性壳层包含敏化剂Yb~(3+),敏化剂可以吸收激发能量,并将能量传递给核内的激活剂,从而提高材料的发光强度。     

In∶Yb∶Er∶LiNbO_3晶体的生长和光谱性能

采用提拉法生长了掺0.25%(摩尔分数,下同)Yb2O3,0.25%Er2O3和(0.5%、1.0%、1.5%)In2O3的3种同成分In∶Yb∶Er∶LiNbO3晶体。通过晶体的红外光谱,解释了In3+,Yb3+和Er3+在晶体中的占位,由于Yb3+和Er3+离子的掺入,在In∶Yb∶Er∶LiNbO3晶体中In3+既占据Li位又部分占据Nb位,使2%In∶Yb∶Er∶LiNbO3晶体达到阈值浓度。采用980nm二极管激光器测试了In∶Yb∶Er∶LiNbO3晶体上转换发射光谱。结果表明:晶体的绿光上转换发射中心波段位于525、550nm处,分别相应于Er3+的2 H11/2→4 I15/2跃迁和4 S3/2→4 I15/2跃迁;上转换红光发射中心波段在660nm处,对应Er3+的4 F9/2→4 I15/2辐射跃迁。In3+能提高Yb∶Er∶LiNbO3晶体的抗光损伤能力,改变Er3+和Yb3+的局部环境及Yb3+对Er3+的敏化作用,使得In∶Yb∶Er∶LiNbO3晶体发光性能改变。     

Er~(3+)掺杂对Na_(0.25)K_(0.25)Bi_(2.5)Nb_2O_9压电陶瓷电学和光学性能的影响

采用传统固相法制备Na0.25K0.25Bi2.5Nb2O9+x Er(NKBN–x Er,0≤x≤0.06)铋层状无铅压电陶瓷,研究了不同Er3+掺杂量对NKBN–x Er陶瓷显微结构、电学性能及上转换荧光性能的影响。结果表明:所有样品均为单一的铋层状结构;随着Er3+掺杂量x从0增加到0.06,样品的晶粒尺寸逐渐增大,Curie温度TC升高,适量的Er3+掺杂能提高陶瓷的压电性能;电导率与温度的关系在高温区域,热激活氧空位二级电离电子电导起主导作用;在980 nm激光激发下,所有样品在513~570和644~679 nm处可观察到绿光和红光发射峰,分别对应于Er3+的2H11/2→4I15/2、4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2能级跃迁。当x=0.02时,电学性能最佳:压电常数d33=22 p C/N,介电损耗tanδ=0.38%,品质因子Qm=2 324,且样品均具有良好的荧光性能,表明该组分陶瓷可作为高温应用光—电多功能材料。     

不同掺杂浓度的NaGdF4∶Ho3+,Tm3+,Yb3+发光粉的上转换发光

采用水热法制备了掺杂不同比例Ho3 +/Tmn3+和不同Ylb3+浓度的NaGdF4∶Ho3+,Tm3+,Yb3+上转换发光粉,对其结构和上转换发光性能进行了表征.XRD研究结果表明:所有的样品均为六方结构NaGdF4.980 nm红外光激发下,稀土掺杂的NaGdF4发光粉显示分别来自于Ho3+离子5S2,5F4(Ho)→5I8 (Ho)跃迁发射的绿光,5F5 (Ho)→5I8(Ho)跃迁发射的红光,5 S2,5 F4(Ho)→5I7(Ho)跃迁发射的近红外光;来自Tm3+离子1D2(Tm)→3F4(Tm)和1 G4(Tm)→3H6 (Tm)跃迁发射的蓝光,1 G4(Tm)→3 F4(Tm)跃迁发射的红光,3H4(Tm) →3 H6 (Tm)跃迁发射的红外光.研究了Ho3 +/Tm3比例和Yb3+浓度对发光粉上转换发光性能的影响,并讨论了体系的上转换发光机制.计算的发光粉色坐标显示:掺杂Ho3 +/Tm3+比例和Yb3+浓度的变化能调控样品上转换发光颜色.     

Yb~(3+)/Ho~(3+)共掺Ge_(25)Ga_5S_(70)玻璃中红外发光特性

用熔融急冷法制备了系列Yb3+/Ho3+共掺Ge25Ga5S70硫系玻璃,测试了样品的吸收光谱以及980nm激光泵浦下中红外荧光光谱特性,用Judd–Ofelt理论计算分析了单掺Ho3+在Ge25Ga5S70玻璃中的强度参数Ωi(i=2,4,6)、自发辐射跃迁几率、荧光分支比和辐射寿命等光谱参数。研究了Yb3+/Ho3+共掺样品在980nm激光泵浦下获得的Ho3+:2.9μm中红外荧光光谱性质,表明Yb3+/Ho3+之间存在能量共振转移。当固定Yb3+掺杂浓度为0.5%(质量分数,下同),随着Ho3+掺杂浓度从0增加为0.7%,Yb3+:2F5/2能级寿命明显单调下降,说明Yb3+/Ho3+之间有效的能量传递主要来源于Yb3+:2F5/2能级向Ho3+:5I6能级的共振能量传递。运用Futchbauer-Ladenburg公式计算比较了不同掺杂浓度下Ho3+:5I6→5I7跃迁的受激发射截面。     

溶剂热法制备NaBiF_4:Yb~(3+)/Er~(3+)及掺杂Rb~+离子增强其上转换荧光

采用溶剂热法合成了Na Bi F_4:Yb~(3+)/Er~(3+)上转换发光纳米材料,讨论了在溶剂热阶段反应温度、反应时间对Na Bi F_4:Yb~(3+)/Er~(3+)物相组成、形貌及发光性能的影响。结果表明:在反应阶段,适当增加反应温度、延长反应时间,可以增强Na Bi F_4:Yb~(3+)/Er~(3+)的结晶度,进而提高上转换发光效率,但溶剂热阶段反应温度高于220℃时,容易生成金属铋。此外,通过Rb~+离子掺杂可进一步增强Na Bi F_4:Yb~(3+)/Er~(3+)的上转换发光强度。Rb~+掺杂量为5%(摩尔分数)时,绿光和红光分别增加至原来的1.73和1.5倍。最后基于荧光强度比(I_(FIR))技术,研究了样品在300～500 K温度范围的I_(FIR)变化曲线,结果表明:Na Bi F_4:Yb~(3+)/Er~(3+)样品在温度传感领域有潜在应用价值。     

Na3 ZrF7:Yb/Er溶剂热制备及其发光性能的研究

以油酸和十八烯为反应溶剂,采用溶剂热法制备上转换纳米颗粒Na3 ZrF7:Yb/Er.通过改变反应温度得到一系列样品,这些样品经X-射线粉末衍射仪(XRD)、荧光光谱仪和扫描电子显微镜(SEM)进行测试.XRD测试结果表明:样品为纯的四方相Na3 ZrF7;SEM测试结果表明样品的形貌均匀,结晶性较好;荧光测试结果表明...     

柠檬酸凝胶法制备Er,Tm∶Yb3Al5O12纳米粉体及发光性能

以柠檬酸为燃烧剂,采用柠檬酸凝胶法制备了Er,Tm∶Yb3Al5O12(Er,Tm:YbAG)纳米粉体,其最佳的制备工艺条件:Er3+和Tm3+掺杂的摩尔分数分别为2%和1%,柠檬酸与金属硝酸盐原子总数的摩尔比为1.7∶1,煅烧温度和时间分别为950℃和2h。制备的粉体颗粒为规则球形,粒径均匀、分散性好,平均粒径约为45nm。研究了样品的发光性能,结果表明:2%Er,1%Tm∶YbAG样品的发光性能最好,在1 587、1 658和1 711nm处有较强发射峰,分别对应Er3+的4 I13/2→4 I15/2跃迁和Tm3+的3 F4→3 H6跃迁。样品的上转换光谱表明,上转换荧光峰包括了蓝光、绿光和红光。     

Eu~(3+)掺杂Gd_2(WO_4)_3荧光材料的合成及性能研究

以钨酸钠溶液和稀土硝酸盐溶液为原料,采用水热法合成技术制备前驱体颗粒,经后续900℃煅烧能够获得结晶性良好、分散性良好的Gd2-xEux(WO4)3荧光颗粒,在此基础上,采用XRD、PLE/PL对材料的合成及荧光性能等进行一系列表征。分析结果表明:Eu3+的掺杂并未改变钨酸钆的结构,在246 nm W-O电荷迁移带(CTB)的激发下,Gd2-xEux(WO4)3荧光粉于617 nm(Eu3+的5D0→7F2)处呈现优异的红光发射,并得到Gd2(WO4)3:Eu3+的猝灭浓度为30at%,与理论计算值一致。     

二氧化硅对铒/铈共掺碲酸盐玻璃光谱性质的影响(英文)

为进一步提高Er3+1.53μm波段的光谱特性,在Er3+:4 I11/2→4 I13/2和Ce3+:2 F5/2→2 F7/2跃迁间存在能量失配(1 400cm-1附近)的Er3+/Ce3+共掺碲酸盐(TeO2-Bi2O3-TiO2)玻璃中引入了高声子能量SiO2组分。测试分析了不同SiO2组分含量下的Er3+吸收光谱、上转换发光谱、1.53μm波段荧光谱、荧光寿命、放大品质因子和玻璃样品的热性能。结果表明:由于增强的Er3+/Ce3+离子间能量传递,当玻璃样品中SiO2含量达到9%(摩尔分数)时,Er3+的1.53μm波段荧光强度得到显著提高。同时,荧光半高宽随SiO2组分含量相应展宽,而玻璃热稳定性随之提高。     

铒镱共掺钆镓石榴石激光晶体生长及荧光光谱分析

采用提拉法生长了掺10%(摩尔分数,下同)Yb3+、掺Er3+分别为3%,5%和10%的Er3+:Yb3+:Gd3Ga5O12(Er:Yb:GGG)晶体。分析了Er:Yb:GGG晶体的结构和荧光光谱。结果表明:所生长的晶体属于立方晶系,Ia3d空间群。在980nm激光激发下,晶体样品在1000～1600nm范围内存在3个较强的发射带,相应的发射峰分别位于1030,1471nm和1534nm附近。由于Yb3+对Er3+的敏化作用,随着Er3+掺量的递增,1030nm处的发射峰强度逐渐减弱,1471nm和1534nm处的发射峰强度逐渐增强。计算了各个发射峰的受激发射截面积,铒和镱离子掺量为10%的晶体(10%Er:10%Yb:GGG)的受激发射截面高达2.0073×10–18cm2,可以产生较强的1534nm人眼安全波段的激光。     

Sc3+/Tm3+/Yb3+共掺六方NaYF4纳米粒子的上转换发光特性

稀土Tm3+和敏化剂(Yb3+)共掺NaYF4是目前发现的Tm3+上转换发光效率最高的材料,但还不能满足实际应用.实验中采用Sc3+/Tm3+/Yb3+共掺Na(Y1-x-y,Tmx,Yby)F4研究不同掺量Sc3+对Tm3+上转换发光效率的影响.用X射线多晶衍射仪和透射电子显微镜分析水热法合成样品的物相结构和晶粒尺寸...