交叉弛豫过程对碲酸盐玻璃中Tm3 离子1.8 μm发光的影响

研究了碲酸盐玻璃中不同浓度Tm3 离子掺杂的发光特性,探讨了不同Tm3 离子浓度对发光强度的影响以及交叉弛豫的机理.通过测量不同浓度Tm2O3的3H4能级寿命,计算了Tm3 离子的交叉弛豫速率.结果表明,交叉弛豫速率随着Tm3 离子浓度的增加而迅速增大.Tm3 离子之间的交叉弛豫过程能有效地提高1.8 μm发光强度.     

Yb3+/Er3+/Tm3+共掺氧氟碲酸盐玻璃三基色上转换发光研究

制备了一种新的Yb3 /Er3 /Tm3 共掺氧氟碲酸盐玻璃.研究了ZnF2调整Yb3 /Er3 /Tm3 共掺氧氟碲酸盐玻璃的Raman光谱、吸收光谱和上转换荧光光谱.结果发现,该体系玻璃具有较低的声子能量,在980 nm LD激发下,可以同时观察到明显的蓝色(476nm)、绿色(530和545 nm)和红色(656nm)上转换发光.上转换蓝光(476 nm)是由于Tm3 离子1G4→3H6跃迁,上转换的绿光(530和545 nm)是由于Er3 离子2H11/2→4I15/2和4S3/2→4I15/2跃迁,上转换红光(656nm)是由于Er3 离子4F9/2→4I15/2跃迁.根据吸收光谱以及Yb3 、Er3 和Tm3 离子的能级,分析了Yb3 /Er3 /Tm3 共掺氧氟碲酸盐玻璃的上转换发光机理,发现上转换蓝光是一个三光子吸收过程,而上转换绿光和红光均为双光子吸收过程.研究结果表明,Yb3 /Er3 /Tm3 共掺氧氟碲酸盐玻璃是一种三维立体显示用激光玻璃的潜在基质材料.     

Er3 离子掺杂氧氟碲酸盐玻璃的上转换发光

制备了一种新型的单掺铒氧氟碲酸盐玻璃.研究了该玻璃系统的光谱特性,分析了Er3 离子在玻璃中的上转换机理.在室温下,通过980 nmLD激发,可观察到明亮的绿色上转换荧光.光谱测试结果表明:在近紫外和蓝光波段,存在中心波长为410,452,490 nm的发射峰,分别对应于2H9/2→4I15/2,4F5/2,3/2→4I15/2和4F7/2→4I15/2的跃迁.通过比较980 nm可调谐激光器间接激发和488 nm氙灯直接激发获得各发光能级的荧光寿命,Er3 离子在氧氟碲酸盐玻璃中的红、绿光上转换发光过程主要源于能量转移过程.     

掺铒碲酸盐的热稳定性和Judd-Ofelt理论分析

利用熔融法制备掺铒TeO2-ZnO-Na2O-B2O3-GeO2碲酸盐玻璃。采用差热扫描分析法（DSC）和热分析（TMA）得到玻璃的玻璃转化温度（Tg）、玻璃析晶温度（Tx）、玻璃软化温度（Tf）和热膨胀系数（α）,应用Judd-Ofelt理论计算玻璃中Er3＋的振子强度Ωλ（λ=2,4,6）,跃迁几率Aed,荧光分支比β,辐射寿命τi。根据McCumber理论计算Er3＋离子4I13/2→4I15/2的受激发射截面σemis和荧光半高宽FWHM。得出此体系的玻璃具有高热稳定性和低热膨胀性,具有较高的Er3＋离子4I13/2→4I15/2能级跃迁效率和较好的增益带宽性能。     

三维立体显示用稀土掺杂氧卤碲酸盐玻璃

制备了一种新的Er^3 ／Tm^3 /Yb^3 共掺氧卤碲酸盐玻璃。研究了基质玻璃的热稳定性能、Raman光谱和上转换发光。发现：氧卤碲酸盐玻璃具有好的热稳定性能和低的声子能量，在980nmLD激发下，可同时观察到明显的蓝色(476nm)、绿色(530nm和545nm)和红色(656nm)上转换发光。上转换蓝光(476nm)是由于Tm^3 离子1^G4→3^3H6跃迁，上转换的绿光(530nm和545nm)是由于Er^3 离子2^H11/2→4^I15／2和4^S3/2→4^I15/2跃迁，上转换红光(656nm)是由于Er^3 离子4^F9/2→4I15/2跃迁。     

Al离子掺杂增强SrTiO3:Pr3 荧光体发光性能的研究

采用Sol-gel方法合成了Al和Pr离子共掺的红色纳米晶SrTiO30.002Pr,xAl(x=0～0.35)荧光体.XRD分析表明,经1200℃高温烧成后所得的荧光体为单一组成的SrTiO3立方相,空间群为Pm-3m,晶胞参数计算得α为3.9043 nm.光谱测试表明,该荧光体的主发射峰位于617nm,对应于Pr3 离子的1D2→3H4跃迁发射.随着Al3 掺杂浓度的增加,发光强度先增后减,当x=0.26时发光强度达到最大值,此时荧光体的发光强度约是未掺Al样品发光强度的2倍.晶体结构和光谱性能分析暗示,Al3 离子掺入可能提高了SrTiO3Pr基质晶体的完整度,从而增加其发光强度.     

Lu_2O_3:Yb~(3+),Tm~(3+)纳米晶的制备和上转换发光性能(英文)

采用碳酸氢铵(NH4HCO3)为沉淀剂,用共沉淀法制备Yb3+和Tm3+共掺杂的Lu2O3:Yb3+,Tm3+纳米晶。研究Tm3+摩尔分数、Yb3+摩尔分数和煅烧温度对Lu2O3:Yb3+,Tm3+纳米晶的结构和上转换发光性能的影响。结果表明:所制备的纳米晶具有纯的Lu2O3相,结晶性较好。当掺杂的Tm3+浓度超过0.2%(摩尔分数)时,出现浓度淬灭效应。Tm3+和Yb3+的最佳掺杂比分别为0.2%和2%(摩尔分数)。在980nm半导体激光器的激发下,样品发射出蓝光(490nm)和红光(653nm),分别对应Tm3+的1G4→3H6和1G4→3F4跃迁。发射强度与激发功率的关系表明,Tm3+的1G4能级布居是三光子能量传递过程。随着煅烧温度的升高,上转换发光强度增强,这主要是因为随着温度的升高纳米晶表面的OH?减少和纳米晶尺寸增大。     

NaGdF_4:Eu~(3+)晶体的水热合成制备与发光性能

用水热法合成Eu3+离子掺杂的NaGdF4晶体,考察不同反应物浓度、不同合成温度对NaGdF4晶体的微观结构、形貌和发光强度的影响。Eu3+离子5D0→7F2跃迁强度与产物中GdF3的含量密切相关,降低GdF3的含量能够显著提高Eu3+离子5D0→7F2跃迁的强度。     

SrB4O7:Eu,Ce荧光粉的合成及其发光特性研究

用高温固相法合成了SrB4O7:Eu和SrB4O7:Eu:Ce荧光粉,研究了荧光粉的吸收光谱和荧光光谱.结果表明,通过250 nm的激光二极管激发,SrB4O7:Eu荧光粉在室温下,被观察到Eu2 离子6P7/2→8S7/2跃迁产生的紫外光(385nm)和Eu3 离子5D0→7F1、5D0→7F2、5D0→7F2、5D0→7F3、5D0→7F4跃迁分别产生的橙色光(590nm)、红光(614nm)、红光(660nm)、深红色光(720nm);在Eu和Ce共掺的荧光粉中,Ce2 离子敏化Eu2 离子发光,Eu2 离子发射的紫外光强度增加,而Eu3 的发射光减弱.     

Er3 掺杂钡镓锗玻璃上转换荧光淬灭机理研究

制备了30BaO-30Ga2O3-40GeO2-xEr2O3系统玻璃,测量了Er3 在钡镓锗玻璃中的吸收光谱.分别采用488 nm,800 nm和980 nm激发不同浓度Er3 掺杂的玻璃样品,测量了Er3 的4S3/2→4I15/2荧光光谱;并利用488 nm脉冲氙灯激发,测量了Er3 的4S3/2→4I15/2荧光衰减,讨论了Er3 掺杂浓度对4S3/2能级发光强度和荧光寿命的影响.结果表明:随着Er3 浓度的增加,4S3/2→4I15/2荧光强度先增大后减小,在Er3 浓度为1%时出现峰值;而4S3/2能级的荧光寿命呈递减趋势,荧光衰减曲线的非指数成分增加.能量分析表明:Er3 的4S3/2能级和4I15/2能级之间交叉驰豫过程是上转换荧光淬灭的主要通道,而交叉驰豫过程主要源于Er3 电偶极-电偶极间的相互作用.     

溶胶-凝胶工艺制备SrTiO3:Pr,Ce红色荧光粉及其发光性能研究

通过溶胶-凝胶法结合热处理工艺合成了SrToO3:Pr3 红色荧光粉,研究了共掺Ce离子及其浓度变化对荧光粉发光强度的影响规律.采用X-射线衍射分析(XRD),傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和荧光光谱仪(PL)等测试手段对前驱体及热处理样品的相形成过程、物相组成及样品的发光性能进行了测试与表征.荧光光谱测试发现,热处理样品在615nm处存在一个强的红色发光峰,可归属于Pr3 的1D2→3H4跃迁;而激发谱则由一个主峰位于348 nm处的宽带激发带和一系列强度较弱的窄峰构成,分别归属于Pr3 的4f-5d带间跃迁和4f-4f(3H4-4PJ,J=0,1,2和3H4-1D2)跃迁过程.对掺杂不同浓度Ce离子制备的共掺SrTiO3:Pr3 ,Ce荧光体发光性能的研究结果表明,随着掺杂Ce浓度的增加,荧光体发光强度依次下降,对该现象的相关作用机制进行了讨论.     

共沉淀-热处理工艺合成YAG:Ce3+荧光粉的研究

采用共沉淀法制各Y3Al5O12:Ce3 (YAG:Ce3 )荧光体前驱粉末,采用差热分析(DTA)、傅里叶红外(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)和荧光光谱(PL)等测试分析手段,对凝胶经不同温度烧成的Y3Al5O12:Ce3 荧光粉的成相过程、晶体结构及其发光性能进行了测试与分析.DTA和XRD结果表明,经1200℃煅烧后,凝胶转变为单相性良好的YAG立方相,空间群为Ia3d(230).PL谱测试结果表明,煅烧热处理获得的YAG:Ce3 荧光粉的激发光谱由2个主峰位于340nm和469 nm的激发峰组成,分别对应于2F5/2→5D和2F7/2→5D的跃迁;发射谱主峰位于537 nm,属于Ce3 的5d→4f特征跃迁发射.不同Ce掺杂浓度的YAG:Ce3 荧光粉的发光性能研究结果表明,随着Ce掺杂浓度增加,荧光粉发光强度先增加后减小,呈现浓度淬灭现象,当x=0.06时,发光强度达到最大值.     

三维立体显示用 Yb~(3+)/Ho~(3+)/Tm~(3+)掺杂铝硅酸盐微晶玻璃(英文)

制备了一种Ho3+/Tm3+/Yb3+共掺铝硅酸盐微晶玻璃。研究了玻璃基质的吸收光谱和上转换发光光谱,分析了上转换发光机制。发现:在975nmLD激发下,可同时观察到明显的蓝光(476nm)、绿光(544nm)和红光(656nm)上转换发光。同未热处理的玻璃相比,处理后的微晶玻璃的蓝光、绿光和红光的发光强度分别增加了41.1、7.0和0.6倍。比对色坐标发现:微晶玻璃的色坐标CIE-x=0.520,CIE-y=0.360,而未热处理玻璃的色坐标CIE-x=0.284,CIE-y=0.327。上转换发光基质分析表明,上转换蓝光是Tm3+的三光子吸收过程,上转换绿光和红光是Ho3+的双光子吸收过程。这一系列的结果表明,Ho3+/Tm3+/Yb3+共掺铝硅酸盐玻璃可能对三维立体显示的潜在应用有所帮助。     

红色荧光粉Ca_3Y_2Si_3O_(12):Eu~(3+)的制备及发光特性

采用高温固相法合成了红色荧光粉Ca_3Y_2Si_3O_(12):Eu~(3+)。研究了Eu~(3+)离子掺杂浓度、助熔剂及Gd~(3+)共掺杂对荧光粉发光特性的影响。XRD检测结果显示,荧光粉的主晶相为Ca_3Y_2Si_3O_(12),属单斜晶系。荧光光谱分析表明:硅酸盐荧光粉Ca_3Y_2Si_3O_(12):Eu~(3+)的发射光谱包含2个主峰,峰值分别位于590和614 nm,归属于Eu~(3+)离子从~5D_0→7~F_1和~7F_2的特征跃迁。用614 nm最强峰监测,得到激发光谱为一多峰宽带(200~500 nm)。改变Eu~(3+)离子掺杂浓度发现:随着掺杂量增加,荧光粉发光强度先增加后降低,最佳掺杂量为20 mol%;讨论了几种助熔剂的影响:NaCl、CaF_2作为助熔剂,对荧光粉的发光强度影响不大,H_3BO_3作为助熔剂降低荧光粉的发光强度,而NH_4F能显著提高荧光粉的发光强度;Gd~(3+)可以作为一种很好的共激活剂,敏化Eu~(3+)离子发光。     

EDTA辅助水热法制备NaGd_(0.79-x)Y_xF_4:Yb~(3+),Er~(3+)固溶体上转换性能的研究（英文）

通过EDTA辅助的水热法合成了Yb~(3+)/Er~(3+)共掺NaGd0.79-xYxF4固溶体。XRD与TEM结果表明成功制备出直径约为20nm的纳米颗粒。通过光谱显示,系列样品在980nm激光激发下,观察到了位于540,656nm的发光,分别归因于Er~(3+)离子2H11/2,4S3/2→4I15/2与4F9/2→4I15/2跃迁,并且通过调节Y~(3+)/Gd~(3+)比例,显著增强了Er~(3+)的上转换发光强度。与此同时,Y~(3+)完全取代Gd~(3+)时,Er~(3+)上转换发光强度最强。EDX结果表明,Yb~(3+)在NaGdF4与NaYF4基质中具有不同的固溶度,并进一步讨论了可能的上转换发光机理。     

制备方法和助熔剂对BaAl2B2O7：Eu^3＋光谱特性的影响

采用固相法和水热法制备了BaAl2B2O7：Eu^3＋系列发光体，研究了制备方法对其光谱特性的影响、助熔剂对发光强度和微观形貌的影响、激活剂浓度对发射强度的影响。研究表明；固相法制备的发光体Eu^3＋存在621nm的^5D0→^7F2强发射和772nm的^5Do→^7F5．6弱发射，通过对多种助熔剂优选NaF为最佳的助熔剂，掺杂NaF的发光体仅在772nm的发射大幅度增强，说明助熔剂对发射光谱的特定波长有突出的增强作用：当掺杂Eu^3＋浓度较低时和水热法制备的荧光体在455nm存在Eu^2＋的4f^65d^1→^8S7／2强发射；此外还研究了BaAl2B2O7：Eu^3＋中Eu^2＋→Eu^3＋的能量传递。     

CaBPO5:Dy3+的高温合成及其发光特性

运用高温合成的方法合成CaBPO5:Dy3+,用X射线衍射仪(XRD)、以及荧光光度计(PL)对合成产物的结构和发光性质进行了研究。在350 nm紫外光激发下,测得CaBPO5:Dy3+材料的发射光谱为一个多峰宽谱,主峰分别为486nm(4F9/2→6H15/2),和575 nm(4F9/2→6H13/2)。研究了Dy3+浓度对发光性能的影响,随着Dy3+浓度的增大,样品的发光强度先增大后减小。掺杂Dy3+的浓度为1mol%时,其发光强度达到最大值。加入电荷补偿剂Li+、Na+、K+均提高了CaBPO5:Dy3+材料的发射光谱强度,其中以Li+的情况最为明显。     

Er3+掺杂位置对Er3+:BaTiO3薄膜上转换发光的影响

采用溶胶-凝胶法在LaNiO3/Si衬底上制备Er3+掺杂BaTiO3薄膜.通过XRD、AFM和PL图谱分别研究薄膜的晶体结构、形貌以及上转换发光性能.结果表明,薄膜的微观结构和发光性能与Er3+掺杂晶格的位置有关.A位掺杂薄膜较B位掺杂薄膜具有较小的晶格常数和较好的结晶.PL光谱表明:A位掺杂的薄膜和B位掺杂的薄膜都于528 nm和548nm处获得较强的绿色上转换发光以及在673 nm处获得较弱的红光,分别对应Er3+离子的2H11/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2能级跃迁.相对于B位掺杂的薄膜,A位掺杂样品有较强的绿光发射积分强度以及较弱的红光发射相对强度.这种差异可以通过薄膜的结晶状况和交叉弛豫机制来进行解释.     

黄色发光材料Gd2O3:Dy3+的水热法合成及发光性能

以尿素为沉淀剂,采用水热方法制备Gd2O3:Dy3+黄色发光粉。通过红外光谱、X射线衍射、扫描电镜以及荧光分光光度计对水热前驱体及目标产物进行分析表征。结果表明:水热前驱体为水合碳酸钆,经900℃焙烧后得到纯立方相的Gd2O3:Dy3+。其微观形貌为针状结构,长度约为10～200μm。Gd2O3:Dy3+的激发光谱由峰值为239,279,314,353nm的一系列激发峰组成,最强峰位于279nm处;发射光谱主要由两部分组成,分别为460～500nm的蓝光和560～590nm的黄绿光的发射峰(带),最强峰位于573nm处,归属为Dy3+的4F9/2-6H13/2跃迁。Dy3+的掺杂浓度对Gd2O3:Dy3+的发光强度有着重要的影响,发光强度随着Dy3+掺杂量的增加呈现先增大后减小的趋势,掺杂浓度为0.8%时发光强度最大,其浓度猝灭主要是由电偶极-电偶极相互作用所致。     

Dy3+掺杂γ-AlON基荧光粉的合成及其发光性能

以AlN、Al2O3、Dy2O3为原料,采用高温固相反应法在1900℃、5MPa氮气气氛条件下合成AlON:Dy3+荧光粉,研究了Dy3+掺杂离子浓度对荧光粉的物相组成和发光性能的影响。结果表明:当Dy3+掺杂浓度较低时(x=0.005～0.100)合成纯的AlON相,随着Dy3+掺杂浓度的增大(x=0.125～0.250),出现微量的DyAlO3相。该荧光粉在354nm处有最强激发,其在354nm激发下呈现3个发射峰,分别位于蓝光483nm(19F9/2→6H15/2)、黄光578nm(19F9/2→6H13/2)和红光670nm(19F9/2→6H11/2),其中在578nm处黄光为最强发射。随着掺杂离子Dy3+浓度的增大,其激发峰和发射峰的强度均表现出先增大后减小的变化规律,其中当x=0.050时,发射强度最高。