氧氟微晶玻璃中稀土离子分布对红外发光性能的影响研究

探索氧氟微晶玻璃中氟化物纳米晶内稀土离子的分布状态及调控方法,对实现稀土离子的高效红外辐射发光具有重要意义。实验制备了含PbF_2:Er~(3+)纳米晶的微晶玻璃,采用X射线衍射、高分辨透射电镜以及电子能量损失谱等方法证明,微晶玻璃中大部分稀土离子富集到PbF_2纳米晶体中,并且氟化物纳米晶中稀土离子分布不均匀,存在富集相。在此基础上,采用共掺光学惰性Y~(3+)的方法调控氧氟微晶玻璃氟化物纳米晶中活性稀土离子的分布状态,发光性能测试显示氟化物纳米晶中活性稀土离子的富集与团簇被有效抑制,Er~(3+)离子在2.73μm波段、Tm~(3+)离子在1.47μm波段、Ho~(3+)离子在1.2μm波段的发光显著增强。     

铒/镱掺杂多金属氧酸盐的制备及其近红外发光性研究

制备了高发射率的Keggin结构的铒镱共掺稀土多金属氧酸盐ZnPOM:Er3+,Yb3+,样品在室温980 nm激光激发下具有很强的位于1551nm的近红外发射,共掺样品中镱是铒有效的敏化剂,详细地探讨了镱铒间样品能量传递及近红外发光机理.     

高温固相法制备CaCO3:Eu3+,K+红色荧光粉的研究

采用高温固相法制备红色稀土荧光粉CaCO3：Eu3＋,K＋,并对样品的煅烧温度、结构和荧光性能进行研究。XRD、荧光光谱、FT—IR和Ram811光谱分析表明,当煅烧温度在560℃以上时,样品的主晶相为三角晶系的方解石结构,掺杂Eu3＋和K＋离子分别作为激活剂和敏化剂进入到基质CaCO3的晶格中;煅烧温度的升高有利于提高样品的发光强度;Eu3＋离子在基质中表现出自身的特征电子拉曼跃迁7F0→FJ（J=3,4）;样品的最大激发波长位于272呦处,对应于O2--Eu3＋的电荷迁移跃迁（CTB）;发射峰由’D。一7DJ（J=0—4）的跃迁形成,其中以电偶极跃迁5D0→7F2（610nm）为主,样品在紫外光激发下可以产生强的红色发光,并且Eu“离子处于非对称中心的格位上。     

Er3+离子掺杂的碲酸盐玻璃光谱性质分析

用976 nm光激发测量了室温下掺Er3 碲酸盐玻璃的上转换发光,讨论了上转换发光机制.同时测量了掺Er3 离子碲酸盐玻璃的吸收光谱和荧光光谱,发现掺Er3 离子碲酸盐玻璃的荧光半高宽可达80 nm,应用McCumber理论计算了1 531 nm处的受激发射截面可达0.75×10-20cm2.对Er3 离子在不同基质玻璃中光谱特性的比较,发现了Er3 离子在碲酸盐玻璃中具有相对较高的受激发射截面和宽的荧光半高宽.     

铥镱共掺透明氟氧硅酸盐玻璃陶瓷的上转换发光

制备了组分为11Na2O-9La2F6-29Al2O3-51SiO2-0.1Tm2O3-2.5Yb2O3的氟氧化物玻璃陶瓷,研究了该陶瓷的结构与光谱性质. X线衍射显示玻璃样品经热处理后,成了包含Tm3+/Yb3+共掺LaF3纳米晶的透明氟氧硅酸盐玻璃陶瓷. 在980 nm激光激发下,Tm3+/Yb3+共掺的氟氧硅酸盐玻璃陶瓷中观察到强的 475 nm的蓝色、650 nm的红色光和796 nm的近红外上转换发光. 研究了上转换发光强度与激发光能量的关系,并讨论了相应的上转换发光机理.     

Ce^3＋-Tb^3＋共掺的含NaLuF4纳米晶的氟氧化物微晶玻璃荧光的特性

采用传统的熔融淬冷法在空气气氛下成功制备了Ce^3＋-Tb^3＋共掺的含有新型立方相Na Lu F4纳米晶的微晶玻璃.通过XRD分析可知微晶玻璃中析出的是与立方相Na YF4同构的新型立方相Na Lu F4纳米晶.利用TEM观察到纳米晶粒均匀地分布在玻璃基质中,大小约为20 nm.利用荧光光谱及寿命曲线系统地研究了样品的荧光特性.在315 nm近紫外光激发下,通过有效的能量传递,在Ce^3＋-Tb^3＋共掺样品中不仅得到了Ce^3＋的近紫外光发射,还得到了Tb^3＋的黄绿光发射.另外,析晶之后,共掺样品的发光强度得到了增强,这可以归因于部分稀土离子进入到了析出的立方相Na Lu F4纳米晶中.研究结果表明,该微晶玻璃是一种优异的发光基质材料,在光电子领域中具有潜在的应用价值.     

Pr3+-Yb3+共掺氟氧化物微晶玻璃的显微结构及发光性能

制备了Pr2+-Yb2+共掺SiO2-AlO3-Na2O-CaF2体系玻璃,并通过优化热处理工艺获得了透明氟氧化物微晶玻璃.运用动力学方法分析了系统玻璃的析晶机制,探讨了热处理温度、玻璃析晶行为和显微结构的关系.采用XRD和SEM等方法研究了CaF2纳米晶的形成,晶粒大小为30 nm,且稀土离子进入CaF2纳米晶中,形...     

Tm~(3+)离子掺杂上转换发光材料的研究进展

稀土离子掺杂的上转换发光材料由于其在短波长激光器方面的潜在应用而受到了广泛关注.本文总结了稀土离子常见的几种上转换发光机制,分析了Tm3+离子在不同泵浦方式下的上转换发光及上转换发光效率对激光脉冲持续时间、敏化剂和基质成份的依赖关系,综述了Tm3+离子掺杂的上转换发光材料的研究现状,并对Tm3+离子上转换发光的研究及应用进行了展望.     

碲酸盐玻璃中Eu3+离子发光性质的研究

研究了碲酸盐玻璃中Eu3+离子掺杂浓度对其发光性质的影响.分别用TU-1901UV-VIS紫外可见光谱仪和F-2500荧光光谱仪测量样品的吸收光谱和发射光谱与激发光谱.结果表明:Eu-O电荷迁移带的强度与Eu3+离子掺杂浓度密切相关;相对于基质吸收,Eu3+离子的本征吸收强度随掺杂离子浓度的提高而增强;在394nm光的激发下,Eu3+离子发光主要位于594nm和615nm左右,相对于5 D0→7F1,5 D0→7F2跃迁发射受Eu3+离子掺杂浓度的影响;样品的声子边带与掺杂浓度有关.     

ZnO—P2O5：Tb^3＋长余辉玻璃／玻璃陶瓷的发光性质

通过高温熔融法制备了Tb^3＋离子掺杂的磷酸锌玻璃／玻璃陶瓷，并观察到在254nm紫外光激发后有绿色长余辉发光现象。通过激发与发射光谱、余辉光谱、热释光谱等得到的信息，研究了Tb^3＋离子掺杂的磷酸锌玻璃／玻璃陶瓷的发光性质。     

The strong cross relaxation of Er3+ and Yb3+ ions in the oxyfluoride glass ceramics

Oxyfluoride glass ceramic is a new up-conversion fluorescent material with the low phonon energy just like fluoride and the good mechanical stability like oxide. In the oxyfluoride glass ceramics co-doped with Er3+ and Yb3+ ions, the red radiation is dominant while it is excited by the violet light. But in the general fluorescent material, the green radiation is dominant because the multi-phonon relaxation occurs step by step. The strong cross relaxation process of Er3+ and Yb3+ ions is mainly responsible for enhancement of the red radiation intensity in the oxyfluoride glass ceramics. The increase of the red radiation intensity of Er3+ ions by the violet light excitation shows that the rare earth ions are doped into fluoride micro-crystals which are planted into oxide host in the oxyfluoride glass ceramics.     

The strong cross relaxation of Er3+ and yb3+ ions in the oxyfluoride glass ceramics

Oxyfluoride glass ceramic is a new up-conversion fluorescent material with the low phonon energy just like fluoride and the good mechanical stability like oxide. In the oxyfluoride glass ceramics co-doped with Er³⁺ and yb³⁺ ions, the red radiation is dominant while it is excited by the violet light. But in the general fluorescent material, the green radiation is dominant because the multi-phonon relaxation occurs step by step. The strong cross relaxation process of Er³⁺ and yb³⁺ ions is mainly responsible for enhancement of the red radiation intensity in the oxyfluoride glass ceramics. The increase of the red radiation intensity of Er³⁺ ions by the violet light excitation shows that the rare earth ions are doped into fluoride micro-crystals which are planted into oxide host in the oxyfluoride glass ceramics.     

Ho~(3+)/Yb~(3+)和Er~(3+)/Yb~(3+)共掺氟氧化物玻璃的上转换发光

研究了Ho3+/Yb3+和Er3+/Yb3+共掺氟氧化物玻璃的上转换发光性质.结果表明,在980 nm近红外激光激发下,Ho3+/Yb3+和Er3+/Yb3+共掺样品都呈现了强烈的上转换红光和绿光发射.随着Ho3+和Er3+浓度的增加,红光和绿光的强度都先增大后减小,x≈0.1%时发光强度达到最大,而后逐渐减小,它们的最佳掺杂量分布在低浓度区域.上转换发光强度和激发光功率的关系表明上转换红光和绿光发射都是双光子的吸收过程.     

红色荧光粉YAlO3:Eu3+Cu+的制备和发光特性

研究了化学沉淀法制备YAP:Eu3+Cu+荧光粉,得到适宜工艺参数.用XRD和PL谱分别表征前驱体的晶体结构和荧光粉的荧光特性.前驱体的焙烧温度为1 200℃,焙烧时间为2 h;Eu3+的适宜掺杂浓度为3%,而且在398 nm紫外光激发下荧光粉呈现红色光谱,这是由于Eu3+的4fn电子组态内5D0→7FJ(J=0～4)的跃迁发射,由5D0→7F2的发射特性和发射强度表明Eu3+主要处于非反演对称中心.Cu+增强了YAP:Eu3+的发光强度是因为Cu+→Eu3+之间的能量传递,Cu+对Eu3+有敏化作用.     

Sr2CeO4/Ln3+(Ln=Er,Ho,Tm)的微波合成与荧光性质

首次采用微波法合成了Sr2CeO4/Ln3 (Ln=Er,Ho,Tm)荧光体.研究了样品的荧光性质,并观察到Er3 ,Ho3 ,Tm3 掺杂的Sr2CeO4材料的上转换发光现象.荧光光谱证实,存在基质Sr2CeO4向稀土离子Ln3 的能量传递.     

Al3+掺杂NaGdF4:Er3+/Yb3+纳米晶上转换发光性能的研究

稀土离子掺杂的上转换纳米材料具有优异的光学性能,在光电等领域具有广阔的应用前景。本文采用溶剂热法,以乙二胺四乙酸(EDTA)为络合剂合成了的粗细均匀的六棱柱形的六方相Al3+掺杂NaGdF4:Er3+/Yb3+纳米棒。X射线研究表明适量的Al3+掺杂对NaGdF4的晶相没有产生影响,但使主衍射峰的位置发生偏移。在980nm激光激发下,与未掺杂的纳米晶相比,在Al3+的掺杂浓度为15%时,红绿光发光最大强度分别增强了5.7倍和5倍,且4F9 /2能级的荧光寿命被延长。Al3+掺杂对上转换发光的改善是因Er3+附近局部对称性的降低和粒子表面吸附基团的减少所致。     

铒掺杂二氧化钛纳米制备及上转换性能研究

以溶胶-凝胶法制备了掺Er3+的TiO2上转换发光纳米粉,通过XRD、SEM、上转换荧光发光谱等测试,对不同物质的量百分比Er3+掺杂和热处理温度的TiO2纳米粉进行了上转换性能研究,并对其发光机理进行了分析.结果表明,适量Er3+物质的量百分比及适当热处理温度有利于增强TiO2纳米粉的上转换发光性能.Er3+:TiO2粉体在980 nm激发下在539～567 nm范围获得绿光、在669 nm处获得红光.随着Er3+的物质的量百分比增加,绿光增强,红光减弱(小于1%);物质的量百分比继续增加,绿、红光均弱.随着焙烧温度的升高,绿光增强,红光减弱.当Er3+掺杂物质的量百分比为1%;焙烧温度为800℃时,获得的绿光强度较高、色彩单一.     

一种掺铒离子化合物的上转换发光的研究

合成了一种新型掺Er 离子化合物的上转换发光材料,测量了此材料在短波段的上转换发光光谱和激发光谱,初步研究了它们在短波段的上转换发光过程:短波段的上转换发光分别为三光子或四光子过程.还比较了掺杂敏化剂和不掺敏化剂两种情况下的上转换发光的变化情况     

Tm~(3+)和Ln~(3+)(Ln~(3+)=Yb~(3+),Er~(3+),Pr~(3+),Ho~(3+),Eu~(3+))共掺氟化物纳米晶体的光谱学性质

应用激光光谱学及发光学的理论和方法研究了Tm3+/Ln3+(Ln3+=Yb3+,Er3+,Pr3+,Ho3+,Eu3+)离子在LaF3和LaOF纳米颗粒中的发光特性,探讨了获得蓝绿光发射的方式,分析了Tm3+离子的荧光发射对基质构成和共掺杂离子的依赖性质.研究结果表明,在氟化物纳米晶体中进行Tm3+和Ln3+(Ln3+=Ho3+,Pr3+,Er3+,Eu3+)的共掺杂,能有效地获得可见光发射,显著提高荧光量子产率,在太阳能光伏电池中具有很大的应用潜力.     

掺Er3+Al2O3平面光波导放大器理论计算

利用速率方程模型,通过求稳态解,比较了1480、980、820nm3种波长泵浦时的掺Er^3 Al2O3平面光波导放大器的增益与泵浦功率和掺铒浓度的关系。在确定的泵浦功率下,存在最佳掺铒浓度,可得到最大增益,并且泵浦功率增大,最佳掺铒浓度也增大。同时分析了激发态吸收和合作上转换对增益的影响;高功率泵浦时,激发态吸收对增益的影响明显,高浓度Er^3 时,合作上转换对增益的影响显著,并提高了放大器阈值泵浦功率。