进一步提升纳米材料上转换效率的途径（英文）

介绍上转换发光纳米材料的研究和应用的一些进展,以及面临的挑战。着重于发光动力学手段在相关机理研究中的重要作用以及对发光机理的深层次理解。基于理解的升级,提出了进一步提升上转换效率的路径的展望。     

氧化物掺杂稀土的上转换材料研究进展

综述非稀土氧化物基质和稀土氧化物基质上转换发光材料的研究进展.介绍氧化物基质上转化材料的制备方法、基质结构和激发条件等对上转化发光强度及发光波长的影响;阐述氧化物基质上转换材料的发光机理.认为氧化物是今后上转化材料的重点研究方向,随着研究的深入它将替代氟化物和氯化物而成为上转换材料的主要基质材料,同时,提出了氧化物基质改进的方向.     

稀土纳米上转换发光材料研究进展

概述了纳米上转换发光材料的研究价值和应用前景;介绍了4种常用的制备方法——燃烧法、溶胶-凝胶法、共沉淀法、水热法;总结了常用的激活剂离子和基质材料;并以稀土离子掺杂的纳米Gd2O3上转换发光为例,讨论了上转换发光机理;最后,对目前取得的一些最新结果进行了总结和展望.     

Zn~(2+)-Er~(3+)-Yb~(3+)共掺杂Y_2O_3上转换发光性质的研究

利用固相反应法制备了Zn~(2+)-Er~(3+)-Yb~(3+)共掺的Y2O3红色上转换荧光粉,研究了Zn~(2+)的掺杂量对上转换发光性质的影响.结果表明,上转换荧光强度随着Zn~(2+)掺杂量增加而增加.Zn~(2+)掺杂量为12%的样品的红光强度比无Zn~(2+)掺入的样品红光强度提高14倍.通过对光谱的分析,解释了上转换发光机理,并对上转换发光增强的原因进行了讨论.     

掺杂ZnWO4晶体的研究现状与进展

ZnWO4单晶是一种优良的基质晶体材料,过渡金属离子和稀土离子能够较容易地掺杂进去,从而使掺杂ZnWO4晶体具有闪烁发光、上转换发光、可调谐激光等性能。本文从闪烁发光、上转换发光、可调谐激光和大功率LD泵浦发光等几个方面,介绍了掺杂ZnWO4晶体在生长技术、性能测试和发光机理等方面的研究进展。     

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.     

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     

上转换蓝色发光材料KY3F10: Tm, Yb的光电特性

制备了上转换发光显示器中发蓝光的上转换发光材料KY₃F₁₀:Tm,Yb.测试了该材料的XRD衍射图谱.给出了该材料在980 nm激光激发下的发光光谱.分析了该材料的上转换发光机理,得到480 nm峰值发光是由Tm³⁺的¹G₄→³H₆跃迁产生的.KY₃F₁₀:Tm,Yb具有较强的上转换蓝光,同时存在的较弱的红光易于用滤色膜滤除,满足显示对三基色中蓝色的要求.该材料是上转换发光显示所需的一种较好的蓝光材料.     

Ho~(3+)-Yb~(3+)共掺杂La_2O_3上转换发光性质的研究

通过高温固相法合成了Ho~(3+)-Yb~(3+)共掺杂La_2O_3上转换荧光粉.在980、1 064以及800 nm 3种不同波长的激光激发下,样品产生了明显的上转换荧光.利用980 nm的激光作为激发源,在Ho~(3+)掺杂量为0.5%的条件下,研究了Yb~(3+)掺杂量的变化对样品上转换荧光强度的影响.研究结果表明:Yb~(3+)掺杂浓度为10%样品产生的上转换荧光最强,相比未掺Yb~(3+)的样品,绿光强度提高了65倍,对样品的上转换发光机理进行了详细的研究.     

电子俘获材料ZnS：Cu，Pb，Mn发光机理研究

对电子俘获材料ZnS:Cu,Pb,Mn作了XRD分析,并测试了材料的荧光谱、荧光激发谱、红外激励发光谱、红外激励谱、荧光余辉衰减曲线等光谱特性。结果显示:材料为六方晶系ZnS单相;可受460nm以下的紫外及可见光激发;红外响应范围为(700—1600)nm;荧光和红外激励发光的峰值波长在490nm和580nm。根据光谱特性对ZnS:Cu,Pb,Mn的上转换发光机理进行了探讨,提出了ZnS:Cu,Pb,Mn的上转换发光机理能级模型,并结合模型对材料的激发和激励过程作了具体的分析。     

ZnS:Cu,Pb,Mn薄膜的红外上转换效率测试研究

采用化学溶液沉积法制备了一系列不同厚度的具有上转换特性的电子俘获材料ZnS:Cu,Pb,Mn薄膜,利用短波红外激光及双通道功率计测试了它们的上转换效率。指出了ZnS:Cu,Pb,Mn薄膜的上转换效率不仅与厚度有关系,并且存在“耗尽”现象。ZnS:Cu,Pb,Mn薄膜的上转换效率随着厚度的增加呈现先上升后下降的趋势,厚度在30μm左右的薄膜上转换效率最高。     

Controlled assembly of gold and rare-earth upconversion nanoparticles for ratiometric sensing applications

In this paper, the Au nanoparticles and rare-earth (RE) upconversion nanoparticles (NPs) were respectively synthesized by using polyelectrolyte as the capping agents. Since the synthesized Au NPs and RE NPs had the similar size and surface conditions, Their mixture were employed in a pH sensing application. Benefited from the good spectral overlap between the RE upconversion emission bands and pH-tunable surface plasmon bands of the Au NPs, the pH-induced manipulation of green-to-red emission intensity ratio of the upconversion fluorescence was achieved in the Au-RE mixture. The results demonstrate a rapid ratiometric approach for pH sensing, which is more efficient than traditional sensing methods that depend on single intensity-based responses to analytes.     

双频上转换三维立体显示实时动态模拟

简单综述了双频上转换三维立体显示的研究现状．分析了上转换发光及其立体显示的物理原理,并通过计算机实现了静态和运动物体实时的动态的双频上转换三维立体显示模拟．     

ZnO:Er/Yb不同形貌纳米颗粒的制备与上转换发光性质研究

分别采用沉淀法、碱腐蚀法、模板法等3种不同的实验方法制备了不同形貌的氧化锌掺杂稀土元素纳米粉末,对所得到的样品进行了上转换光学性质分析.用X射线衍射仪对样品进行了结构分析,用扫描电子显微镜观察了粉末形貌并估算颗粒大小,用荧光光谱仪测试样品的上转换发光光谱并进行了机理分析.结果表明,纳米粉末粒径的大小影响了材料发光的性能.粒径较小的空心球结构颗粒其光学性能优于粒径较大的实心球颗粒.对于空心球结构,当粒径相对较小时,有利于红光上转换发射;而粒径较大时,有利于增强绿光上转换发射.     

Synthesis and characterization of red-emitting Yb/Ho-CaSiO3 upconversion phosphors

Host material plays an important role in obtaining efficient photon upconversion and downshifting luminescence. Generally, fluoride and oxyfluoride glasses-based materials are used for high-efficiency photon upconversion. However, the poor thermal stability of fluoride glasses and the toxicity of fluorine ions limit their applications. In this report, Yb/Ho-doped CaSiO₃ wollastonite phosphors have been demonstrated as efficient red-emitting upconversion phosphors. The phosphors have been synthesized by microwave hydrothermal process followed by heat treatment at 1050 ?°C in the air environment. 2M phase of the β-wollastonite has been confirmed by X-ray diffraction and Raman spectroscopy while the existence of the Yb and Ho dopants in the CaSiO₃ lattice has been confirmed by X-ray photoelectron spectroscopy. The synthesized samples showed strong red upconversion emission centered at 662 ?nm and near-infrared downshifting emissions at 2016 ?nm upon 980 ?nm excitation. The emissions were found to depend significantly on the Ho concentration. Temporal evolution of the main emission bands was investigated to show that the energy transfer upconversion from Yb to Ho ions was responsible for the efficient upconversion and downshifting phenomenon.     

Pr3+∶Y2SiO5晶体中橙—蓝频率上转换过程

测量了Pr³⁺∶Y₂SiO₅晶体的吸收谱, 标定了室温下Pr³⁺在Y₂SiO₅晶体4f²组态内的能级. 利用579 nm激光激发Pr³⁺∶Y₂SiO₅晶体, 观察到480~515 nm上转换荧光带. 运用时间分辨激光光谱技术测量了³P₀能级的上转换荧光衰减曲线. 通过研究上转换荧光的衰减曲线、 吸收谱、 激发谱和上转换荧光强度与泵浦激光单脉冲能量的关系, 确定了以¹D₂为中间态的能量转移上转换主要是上转换机制.      

退火对Er3+和Yb3+共掺氟氧化物微晶玻璃样品上转换发光的影响

测量了Er3+和Yb3+掺杂氟氧化物微晶玻璃退火前后两种样品的吸收光谱、激发光谱、上转换发光光谱及其强度随泵浦光强的变化,并对比讨论了其上转换发光特性.     

稀土离子激发光谱的烧孔机理研究

用速率方程方法研究了Er:YAG的红外荧光和上转换荧光的激发光谱 ,理论分析和计算结果表明 ,在实验中观察到的线性荧光激发光谱中的烧孔现象 ,是上转换荧光和线性荧光相互竞争的结果。