980nm激发下YLiF_4∶Er~(3+),Tm~(3+),Yb~(3+)中的能量传递过程

利用水热法合成了YLiF4∶Er3 ,Tm3 ,Yb3 ,其中Er3 、Yb3 和Tm3 的摩尔分数分别为2%、1.5%和2%。在这种共掺杂体系中,在980nm光的激发下,材料的上转换发光为白光,发光峰不仅分别位于665nm(651nm)、552nm(543)、484nm和450nm处,并在648nm处还观察到了一个发光峰,其中最强的发射为红光。蓝光主要来源于Tm3 的激发态1G4到基态3H6的跃迁,绿光来源于Er3 的4S3/2和2H11/2到基态4I15/2的跃迁,红光既来源于Tm3 的1G4→3F4的跃迁,也来源于Er3 的4F9/2→4I15/2的跃迁。不同发射对应的激发光谱略有不同,当用不同波长光激发时,得到的发光不同,由此证明了Tm3 和Er3 之间存在能量传递,并且这种能量传递增强了红光的发射,降低了绿光的发射。     

Er3 掺杂的碲硼酸盐玻璃的上转换光谱性质

研究了70TeO2-（15-x）ZnO-15Na2O-xB2O3-1wt％Er2O3（x=0、4、8、12和mol％）玻璃系统中B2O3的含量对Er^3＋上转换光谱性质的影响。结果表明：随B2O3含量的增加，Fr^31的^4 I11/2能级寿命减小；^4 I11/2→I13/2无辐射跃迁几率增加；Er^3＋的上转换绿光（^4S3/2、^2H11／2→I15/2）和红光（^4F9/2→4I15/2）减弱。基于Er^3＋在975nm波长激发下的上转换机理，建立了^4F7/2、^H11/2（^4S3/2）、^4H9/2、^4 I11/2和^4I13/2。这5个激发态能级的速率方程，结果表明，上转换绿光和红光强度跟^4 I11/2能级的粒子数的平方存在着正比关系。     

Er^3＋掺杂玻璃的1．5μm发射光谱及其带宽

用高温熔融法制备了Er^3 掺杂的氧化物玻璃，研究了Er^3 在11～300K温度范围内对应于^4I13/2→^4I15/2跃迁的1．5μm发射光谱，将^4I13/2多重态中的高能态和最低能态向基态跃迁发射的光谱成分从测量的发射光谱中分离开来，讨论了光谱成分对1．5μm发射带宽的影响。提出了等效四能级模型，并用此模型解释了Er^3 ^4I13/2→^4I15/2辐射跃迁的线形及其变温特性。分析表明，提高^4I13/2多重态中高能态的辐射跃迁几率是获得室温下宽带1．5μm发射的关键。最后，根据Mc Cumber理论，利用吸收光谱变换得到了与测量一致的发射光谱形状及相应的受激发射截面。     

纳米晶ZnO:Er3+的光致发光特性

为了探讨稀土Er^3＋与纳米ZnO基质之间的能量传递，利用化学沉淀法制备了纳米ZnO：Er^3＋粉体材料，测量了样品的X射线衍射谱（XRD）、光致发光谱（PL）和激发谱（PLE）。X射线衍射结果表明；ZnO：Er^3＋具有六角纤锌矿晶体结构。室温下，在365nm激发下，在纳米ZnO宽的可见发射背景上，观测到了Er^3＋的激发态^4S3／2（549nm）、^2H11／2（522nm）和^4F5／2（456nm）的特征发射，ZnO：Er^3＋的紫外近带边发射与未掺杂的纳米晶ZnO的近带边发射比较，强度明显减弱，绿光深能级发射略有增强。分析丁稀土Er^3＋的^4S3／2、^2H11／2和^4F5／2激发态发射，证实了纳米ZnO基质与稀土Er^3＋离子之间存在能量传递。     

Er3+掺杂重金属氧氟锗酸盐玻璃的光谱性质和上转换机理

研究了Er^3 掺杂重金属氧氟锗酸盐玻璃的吸收光谱和上转换光谱性质，分析了玻璃中Er^3 的上转换发光机理，应用Judd—Ofelt理论计算了Er^3 在玻璃中的强度参数Ωt(t=2，4，6)，自发辐射跃迁几率、荧光分支比和辐射寿命。结果表明，在975nm抽运光激发下，观察到强烈的绿光和微弱的红光；绿光和红光发射是由于双光子吸收过程，其上转换机理是能量转换(ET)和激发态吸收(ESA)。拉曼光谱分析表明，对于上转换发光，玻璃结构中的F^-离子起到重要作用。     

显示器用上转换红色发光材料的特性研究

采用喷射微波燃烧合成法制备了上转换发光显示器中发红光的上转换发光材料Er,Yb:YF3.该材料在980nm的大功率激光二极管激发下的发光光谱存在660nm、545nm、525nm、409nm几处峰值.对它们的上转换机理作了详细的讨论分析,它们分别是Er3 的4F9/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2,2H11/2→4I15/2,2H9/2→4I15/2跃迁产生的,且660nm红光和545nm、525nm绿光的激发是双光子吸收过程,409nm紫光的激发是三光子过程.Er,Yb:YF3,在980nm激光激发下得到强度较强的上转换红光,且强度较弱的绿光和紫光易于用多层膜滤除,在上转换发光显示器中是一种较好的发红光的材料.     

Er3 /Yb3 共掺锗碲酸盐玻璃荧光特性及OH-的影响

制备了Er^3 ／Yb^3 共掺的70TeO2-5LiO2(25-x)B2O3-xGeO2(x=0，5，10，15，20％(mol))系列锗碲酸盐玻璃，测试了其荧光光谱、红外吸收谱以及Er^3 的I13/2能级寿命，并根据McCumber理论计算了E^3 能级中^4I13/2→^4I15/2跃迁的受激发射截面。讨论了OH对此系列玻璃荧光特性的影响。结果表明：此系列玻璃作为掺Er^3 光纤放大器(EDFA)的基质材料具有较好的带宽特性，随着GeO2含量的增加及B2O3含量的减少，Er^3 的荧光强度和^4I13/2能级寿命逐渐提高，OH^-的存在使得Er^3 的荧光强度降低，荧光寿命减小。     

NaGdF4:Er3+,Tm3+,Yb3+发光粉的制备及上转换白光发射

采用水热法制备了系列掺杂不同Yb3+浓度的NaGdF4:Er3+,Tm3+,Yb3+上转换发光粉,并对其结构和上转换发光性能进行了表征。X射线衍射(XRD)研究结果表明,所有样品均为六方结构NaGdF4。Yb3+的浓度对NaGdF4晶相的面间距有少许影响。在980nm红外光激发下,NaGdF4:Er3+,Tm3+,Yb3+发光粉上转换光谱显示绿光、红光和蓝光发射,它们分别来自于Er3+的2H11/2,4S3/2→4I15/2跃迁发射、4F9/2→4I15/2跃迁发射,Tm3+的1G4→3H6跃迁发射。NaGdF4:Er3+,Tm3+,Yb3+发光粉的绿光与红光、蓝光与红光发射的相对强度受Yb3+浓度的影响。讨论了可能的上转换发光机制。在980nm红外光激发下,NaGdF4:0.05%Er3+,0.3%Tm3+,50%Yb3+发光粉显示亮白光,其色坐标为(0.342,0.331)。上转换白光发射可通过调控NaGdF4:Tm3+,Er3+,Yb3+发光粉中Yb3+掺杂浓度获得。     

NaY（WO4）2：Tm,Yb晶体的上转换发光

用高频加热Czochralski法生长了Yb^3 ,Tm^3 共掺的NaY(WO4)2晶体,测量了晶体在室温下的290－2000nm内的吸收谱,并对跃迁的能级进行了指认。在972nm二级管激光器泵浦下观察到Tm^3 的793nm和457nm上转换发光,研究了NYW晶体中Yb^3 向Tm^3 进行的能量传递的机制。     

钨酸锌中Yb^3＋—Tm^3＋间接敏化上转换和共振能量传输

在807nmLD激发下，Tm^3 ，Yb^3 ：ZnWO4中，Yb^3 可以提高Tm^3 486nm(^1 G4→^3 H6）的荧光强度2个数量级以上。其机理Tm^3 -Yb^3 -Tm^3 间接敏化下的共振能量传输。实验表明486nm和404nm处的上转换荧光强度分别随泵浦激光功率的1.8和2.4次幂变化。     

Bi3+, Eu 3+, Tb3+ 掺杂Lu3TaO7的发光性能研究

采用固相反应法制备了Bi ³⁺ 、Eu³⁺ 、Tb³⁺ 掺杂的Lu₃TaO₇。测量了样品的X射线衍射谱、激发和发射光谱及荧光衰减曲线。三种离子掺杂的Lu₃TaO₇均呈现出强的荧光发射,其中Bi³⁺具有峰位在431 nm处的一强发射宽带,衰减寿命为16.8 μs,Eu ³⁺ 、Tb ³⁺ 则表现出稀土离子的特征锐发射峰,衰减寿命分别为1.26 ms和1.20 ms。因此,它们均是具有潜在应用前景的重闪烁体材料。     

Cr3+,Yb3+,Er3+共掺磷酸盐铒玻璃中Ce3+和Cr3+离子对光谱性质的影响

研究了 Cr3+ ,Yb3+ ,Er3+共掺磷酸盐铒玻璃的吸收光谱和荧光光谱性质。通过测定和计算各种 Cr3+ ,Yb3+ ,Er3+ 共掺磷酸盐铒玻璃的光谱参数 ,初步探明了 Ce3+ 和 Cr3+ 离子浓度含量对 Cr3+ ,Yb3+ ,Er3+ 共掺磷酸盐铒玻璃光谱性质的影响。结果表明 ,Ce O2 含量为 2 .8mol- %,Cr2 O3含量为 0 .0 8wt.- %玻璃的光谱性质较好。Ce3+ 离子价态的变化也对玻璃的光谱性质有重要影响。 Ce3+ 离子的存在更有利于对抽运光的吸收和能量的传递。在 Cr3+ ,Yb3+ ,Er3+共掺磷酸盐铒玻璃中实现了 Er3+荧光寿命达 8m s,受激发射截面为 0 .8× 1 0 - 2 0 cm2的光谱特性 ,为今后该玻璃的激光实验提供了重要参数。     

纳米粉体Y2O3:Ti 3+ , Eu3+的光谱性能

采用共沉淀法在氮氢气氛中制备出Y₂O ₃:Ti ³⁺, Eu ³⁺纳米粉体,测量了它的XRD、激发与发射光谱,观测了形貌。通过与Y₂O ₃:Ti ³⁺纳米粉体的光谱比较分析,发现Y₂O ₃中的Ti ³⁺至Eu³⁺存在能量传递,以致紫外至蓝光区域的光,均能使Eu³⁺经5D0→7F2等跃迁通道发射出610nm左右的荧光,于是增强了粉体在红橙光区发光的比重,因此可以调节粉体的发光性能。Y₂O ₃:Ti ³⁺纳米粉体的吸收带从紫外延伸到蓝光区,强荧光带覆盖了整个可见光区,这预示它有望成为新一代白光LED或汞灯的光转换荧光粉。     

GdCOB:Er3+,Yb3+晶体的光谱分析

生长了新型激光晶体 Gd Ca4 O( BO3) 3:Er3 ,Yb3 (简称 Gd COB:Er3 ,Yb3 ) ,并测量了其室温透过谱、荧光谱及红外吸收谱。在 974nm的二极管泵浦下 ,观察到微弱的绿光发射 ,在 1 536nm左右的荧光发射较强。讨论了 Gd COB:Er3 ,Yb3 晶体中 Yb3 → Er3 的能量传递 ,解释了绿光发射 ,提出 Yb3 合作向 Er3 进行能量传递的机制。     

Gd2O3:Yb3+,Er3+上转换纳米纤维的制备与表征

采用溶胶-凝胶法与静电纺丝技术相结合制备了PVA/[Gd(NO3)3+Yb(NO3)3+Er(NO3)3]复合纳米纤维,将其进行热处理,得到Gd2O3:Yb3+,Er3+上转换纳米纤维.采用XRD、SEM、TG-DTA、FTIR和荧光光谱对样品进行了表征.结果表明:复合纳米纤维为无定型,Gd2O3:Yb3+,Er3+上转换纳米纤维属于体心立方晶系,空间群为Ia3.复合纳米纤维的平均直径约为140nm,经过600℃焙烧后,获得了直径约60nm的Gd2O3:Yb3+,Er3+上转换纳米纤维.当焙烧温度高于600℃时,复合纳米纤维中水分、有机物和硝酸盐分解挥发完毕,样品不再失重,总失重率为81%.复合纳米纤维的红外光谱与纯PVA的红外光谱一致,600℃以上时,生成了Gd2O3:Yb3+,Er3+上转换纳米纤维.该纤维在980nm激光激发下发射出中心波长为522nm、560nm的绿色和659nm的红色上转换荧光,对应于Er3+离子的2H11/2/4S3/2→4Il5/2跃迁和4F9/2→4Il5/2跃迁.在Gd2O3:Yb3+,Er3+上转换纳米纤维形成过程中,PVA分子起到了导向模板作用.PVA/[Gd(NO3)3+Yb(NO3)3+Er(NO3)3]复合纳米纤维在热处理过程中,PVA分解挥发,稀土硝酸盐分解并氧化生成Gd2O3:Yb3+,Er3+纳米颗粒,这些纳米颗粒相互联结起来形成了Gd2O3:Yb3+,Er3+上转换纳米纤维.     

Y3MgAl3SiO12:Dy 3+,Eu 3+荧光粉的能量传递与暖白光实现

采用高温固相法合成了Dy ³⁺、Eu ³⁺共掺杂Y₃MgAl₃SiO₁₂石榴石型荧光粉。采用XRD、荧光光谱仪等仪器对样品的结构以及光谱特性进行表征,探究了Dy ³⁺/Eu ³⁺在Y₃MgAl₃SiO₁₂基质结构中的光谱特征以及离子间的能量传递机制。在367 nm近紫外光激发下,Y₃MgAl₃SiO₁₂:Dy ³⁺,Eu ³⁺的发射光谱包含Dy ³⁺的6F9/2到6H15/2和6H13/2的电子跃迁特征发射(487 nm蓝光和592 nm黄光)和Eu ³⁺的5D0 7F2 and 5D0 7F4特征发射峰(616 nm和710 nm红光)。在400~500 nm范围内Dy ³⁺发射谱与Eu ³⁺激发谱重叠,表明Dy ³⁺与Eu ³⁺之间存在着能量传递,能量传递的机理为电四极-电四极相互作用。该荧光粉通过调整Dy ³⁺和Eu ³⁺的掺杂浓度比封装近紫外LED芯片,可以实现单基质暖白光LED照明。     

NaY（WO4）2：Yb^3＋,Er^3＋晶体的光学性质

用Czochralski方法生长了yb3+ ,Er3+共掺的NaY (WO4)2晶体.测量了晶体在室温下的吸收谱,用Judd-Ofelt理论计算了NaY (WO4)2 :Er3+ ,Yb3+晶体中Er3+的3个唯象强度参量Ω2=18.10×10-20、Ω4=2.59×10-20、Ω6=1.21×10-20和辐射跃迁特征参量.研究了晶体的荧光特性,并在974 nm的LD泵浦下得到上转换绿色荧光.分析了晶体中Yb3+向Er3+传递能量的机制.     

长余辉蓝色荧光粉SrSiO3:Eu2+,Dy3+的制备与发光性能研究

采用高温固相法,在碳粉还原条件下制备了SrSiO<,3>:Eu<'2+>,Dy<'3+>长余辉蓝光发光材料.研究了Eu<'2+>的掺杂浓度对样品发光性质的影响.用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和荧光光谱等手段对样品进行物相、形貌和光谱等性能的表征.研究结果表明,样品为单斜晶体,样品颗粒呈花束形;该荧光粉激发...     

Eu~(3+),Tb~(3+)共掺杂NaY(MoO_4)_2材料的制备及发光性能研究

采用水热法制备出NaY(MoO4)2:Eu3+,Tb3+下转换发光材料。通过X射线粉末衍射、红外光谱、荧光激发和发射光谱对其进行表征。讨论了不同反应温度及Eu3+掺杂浓度对NaY(MoO4)2:Eu3+,Tb3+的晶体结构和发光性能的影响,得到水热温度为180℃及Eu3+浓度为摩尔分数0.7%时,样品具有最佳的发光效果。在395nm光激发下,观察到了591nm处橙光发射峰以及616nm处强红光发射峰,分别对应于Eu3+的5D0→7F1和5D0→7F2跃迁。并研究了NaY(MoO4)2:Eu3+,Tb3+材料中Tb3+对Eu3+的敏化作用及能量传递过程。     

Tb3+,Mn2+作为激活剂的PDP绿色荧光粉的研究

分别介绍了以Mn^2＋和Tb^3＋作为激活中心的PDP用硅酸盐体系、铝酸盐体系、硼酸盐体系和磷酸盐等体系绿色荧光粉的研究现状。在以Mn^2＋作为发光中心的绿粉中，目前研究主要集中在通过调整Mn^2＋的离子浓度、添加其他杂质，探索使用新的基质材料，或是使用不同的合成技术等方法来改进其余辉时间过长、易时效劣化以及形貌上的不足。在以Tb^3＋作为激活中心的绿粉中，为了获取在真空紫外激发条件下高的发光效率，则主要围绕寻找在VUV区域内有强吸收的基质和能够有效进行能量传递的稀土敏化剂，以及利用量子剪裁效应来使得荧光粉发光量子效率大于1等方面进行。