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Gd_(2)MgTiO_(6):Tm^(3+)/Ho^(3+)/Yb^(3+)荧光粉上转换发光和温度传感特性
1
作者 孙顶 张宇 +3 位作者 张玉红 刘航 张力 逄金波 《光子学报》 北大核心 2025年第6期116-124,共9页
双钙钛矿材料因其出色的物理化学性质,在上转换发光和温度传感领域展现出显著的应用潜力。采用高温固相法成功制备了不同浓度Tm^(3+)、Ho^(3+)、Yb^(3+)掺杂的Gd_(2)MgTiO_6新型双钙钛矿荧光粉,通过X射线衍射、扫描电子显微镜和上转换... 双钙钛矿材料因其出色的物理化学性质,在上转换发光和温度传感领域展现出显著的应用潜力。采用高温固相法成功制备了不同浓度Tm^(3+)、Ho^(3+)、Yb^(3+)掺杂的Gd_(2)MgTiO_6新型双钙钛矿荧光粉,通过X射线衍射、扫描电子显微镜和上转换发光光谱分析,对样品结构、微观形貌、发光原理进行研究,并选择发光强度最佳的荧光粉应用于温度传感。实验结果表明,在980 nm红外激光激发下,Gd_(2)MgTiO_6:1%Tm^(3+)/0.5%Ho^(3+)/5%Yb^(3+)样品展现出最佳的发光强度。该样品的发射峰位于477 nm、545 nm、654 nm、759 nm和800 nm分别对应^(1)G_(4)→^(3)H_6(Tm^(3+))、^(5)F_(4),^(5)S_2→^(5)I_(8)(Ho^(3+))、^(5)F_5→^(5)I_(8)(Ho^(3+))、^(5)F_(4),^(5)S_2→^(5)I_(8)(Ho^(3+))以及^(3)H_(4)→^(3)H_6(Tm^(3+))能级跃迁。基于荧光强度比技术,在293~573 K温度范围内,对I_(545)/I_(700)、I_(654)/I_(700)、I_(477)/I_(700)、I_(800)/I_(700)非热耦合能级对的温度传感特性进行了研究,样品在573 K处的最大相对灵敏度为1.72%K^(-1),优于多数稀土掺杂双钙钛矿的温度传感材料,显示出在温度感应技术领域的应用潜力。 展开更多
关键词 上转换发光 高温固相法 荧光强度比 灵敏度 双钙钛矿
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上转换发光材料的包装防伪研究进展 被引量：1
2
作者 张锴洋 王红蕾 +5 位作者 仲芸芸 张雪琴 程峥 陈国健 肖乃玉 肖更生 《包装工程》 北大核心 2025年第11期55-69,共15页
目的为应对假冒伪劣产品对社会经济和消费者权益造成的严重威胁,开发新型包装防伪技术,总结近年来上转换发光防伪材料研究进展,从而为后续包装防伪技术的开发及应用提供参考。方法首先简述上转换发光防伪技术的背景及防伪原理,并对上转... 目的为应对假冒伪劣产品对社会经济和消费者权益造成的严重威胁,开发新型包装防伪技术,总结近年来上转换发光防伪材料研究进展,从而为后续包装防伪技术的开发及应用提供参考。方法首先简述上转换发光防伪技术的背景及防伪原理,并对上转换发光材料的主要制备、表征方式进行介绍,随后详细分类论述稀土类、碳点类、有机类等上转换发光材料的最新研究进展,并一一分析其特点,并进一步讨论上转换发光材料在单模、双模及多模防伪上的应用。结论上转换材料具有多模发光与抗仿制的独特优势,但仍面临成本与环保挑战,未来应在碳点上转换与多模集成上持续突破,以拓展其包装防伪应用基础。 展开更多
关键词 上转换发光 稀土掺杂材料 包装防伪技术 碳点
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YVO_(4):Yb^(3+)/Ho^(3+)上转换发光材料的制备及光学性能研究
3
作者 吉鸿波 王云正 +2 位作者 李兆 吴坤尧 陈卫星 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第5期1462-1468,共7页
采用高温固相法合成了YVO_(4):Yb^(3+)/Ho^(3+)上转换发光材料,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪、荧光光谱仪等手段考察样品物相结构、表观形貌和发光性能。结果表明:不同浓度稀土离子的掺杂并未改变YVO_(4)的晶体结... 采用高温固相法合成了YVO_(4):Yb^(3+)/Ho^(3+)上转换发光材料,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪、荧光光谱仪等手段考察样品物相结构、表观形貌和发光性能。结果表明:不同浓度稀土离子的掺杂并未改变YVO_(4)的晶体结构,样品物相结构较为纯净。红外光谱显示该样品属于正交晶系YVO_(4)晶相。XPS结果表明Yb、Ho主要以三价离子被掺杂进YVO_(4)中。通过SEM分析表观形貌得知样品结晶度较好且为微米级粉体。荧光光谱显示了YVO_(4):Yb^(3+)/Ho^(3+)荧光粉主要吸收峰位于418 nm(^(5)I_(8)→^(5)G_(5))、455 nm(^(5)I_(8)→^(5)G_(6))、486 nm(^(5)I_(8)→^(5)F_(3))、539 nm(^(5)I_(8)→^(5)F_(4)/^(5)S_(2))和650 nm(^(5)I_(8)→^(5)F_(5)),主要发射峰位于550 nm(^(5)S_(2)/^(5)F_(4)→^(5)I_(8))和660 nm(^(5)F_(5)→^(5)I_(8))区域,上转换发光强度随着Ho^(3+)掺杂比例的升高呈现出先增强后减弱的趋势,并且在Ho^(3+)掺杂浓度为1%时达到最强,经Blasse理论分析推断YVO_(4):Yb^(3+)/Ho^(3+)发光材料中离子能量传递机制为多偶极矩作用。上转换发光强度与泵浦功率的依赖关系表明红绿光发射均属于双光子吸收过程。样品色坐标均处于红光区域,进一步证明该荧光粉是可由980 nm激发主要产生红色发射的荧光材料。 展开更多
关键词 稀土离子 上转换发光 钒酸钇
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LaScO_(3)∶Yb^(3+)/Er^(3+)的上转换发光性质及光学测温性能
4
作者 相国涛 陈红豆 +4 位作者 徐秦玉 张羽 傅颖莘 常瑛 姚璐 《发光学报》 北大核心 2025年第8期1461-1467,共7页
近年来,准确、稳定且具有较高灵敏度的荧光强度比型非接触式光学温度计已成为科学研究的热点问题。本文选用了声子能量较低且物理化学性质稳定的氧化物LaScO_(3)作为基质材料,在其中掺入稀土离子Yb^(3+)和Er^(3+),并使用高温固相法进行... 近年来,准确、稳定且具有较高灵敏度的荧光强度比型非接触式光学温度计已成为科学研究的热点问题。本文选用了声子能量较低且物理化学性质稳定的氧化物LaScO_(3)作为基质材料,在其中掺入稀土离子Yb^(3+)和Er^(3+),并使用高温固相法进行合成。结果表明,在LaScO_(3)∶Yb^(3+)/Er^(3+)材料中,基于Er^(3+):^(2)H_(11/2)/^(4)S_(3/2)的热耦合能级可实现较为精准的光学测温,其测温的绝对灵敏度、相对灵敏度及分辨率最佳值可分别达到0.84%·K^(-1)、1.17%·K^(-1)和0.12 K,优于大多数同类型温度计的相应数值。同时,LaScO_(3)∶Yb^(3+)/Er^(3+)材料在298~573 K温度区间内表现出较好的测温重复性。另外,本文还详细讨论了LaScO_(3)∶Yb^(3+)/Er^(3+)材料中的能量传递机理。所有数据均表明,LaScO_(3)∶Yb^(3+)/Er^(3+)是一种具有较高灵敏度的光学温度计。 展开更多
关键词 稀土离子 上转换发光 光学测温 荧光强度比
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PEG辅助沉淀法制备YPO_(4)∶Er^(3+),Yb^(3+)上转换发光粉和发光性质
5
作者 徐振庭 张洋珲 +1 位作者 韩昆伯 李艳红 《化工新型材料》 北大核心 2025年第6期166-172,共7页
采用共沉淀法,以聚乙二醇(PEG)为分散剂制备了前驱体,后经800℃热处理获得了系列YPO_(4)∶Er^(3+),Yb^(3+)上转换发光粉。X射线衍射(XRD)结果表明:所有的样品均为四方结构的YPO_(4)相。PEG对样品的晶粒尺寸有影响。扫描电镜(SEM)结果表... 采用共沉淀法,以聚乙二醇(PEG)为分散剂制备了前驱体,后经800℃热处理获得了系列YPO_(4)∶Er^(3+),Yb^(3+)上转换发光粉。X射线衍射(XRD)结果表明:所有的样品均为四方结构的YPO_(4)相。PEG对样品的晶粒尺寸有影响。扫描电镜(SEM)结果表明:PEG的加入提高了颗粒的分散性和均匀性。红外光谱分析结果表明:PEG的添加对发光粉结构没有明显的影响。980nm红外光激发下,YPO_(4)∶Er^(3+),Yb^(3+)发光粉的上转换发射光谱显示出来自Er^(3+)离子绿光和红光的特征发射。各样品的发光强度和红光/绿光相对强度比与晶粒尺寸、晶粒表面形貌有关。讨论了可能的上转换发光过程,并计算了样品的色坐标。 展开更多
关键词 YPO_(4) 上转换发光 共沉淀法 聚乙二醇
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GdVO_(4)∶Yb^(3+),Ln^(3+)(Ln=Er^(3+),Tm^(3+))发光粉的上转换发光性质研究
6
作者 张洋珲 徐振庭 +1 位作者 韩昆伯 李艳红 《化工新型材料》 北大核心 2025年第7期184-190,198,共8页
采用共沉淀法制备了系列GdVO_(4)∶Yb^(3+),Er^(3+)/Tm^(3+)发光粉。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和上转换发射光谱对其结构、形貌和上转换发光性能进行了表征,探究了掺杂浓度和激发功率对其发光性能的影响。结果表明:所制... 采用共沉淀法制备了系列GdVO_(4)∶Yb^(3+),Er^(3+)/Tm^(3+)发光粉。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和上转换发射光谱对其结构、形貌和上转换发光性能进行了表征,探究了掺杂浓度和激发功率对其发光性能的影响。结果表明:所制备的发光粉为四方结构的GdVO_(4)。稀土离子掺杂没有影响晶体结构,高浓度Yb^(3+)离子掺杂会引起晶面间距减小。样品形貌呈现稍有团聚的均匀球状颗粒。样品在980nm红外光激发下分别发出来自Er^(3+)离子和Tm^(3+)离子的绿色和蓝色上转换发光。GdVO_(4)∶10%Yb^(3+),1%Er^(3+)和GdVO_(4)∶10%Yb^(3+),0.75Tm^(3+)发光粉具有较强的发光强度。高浓度稀土离子掺杂由于交叉弛豫过程导致发光效率下降。样品的色坐标显示,改变掺杂稀土离子浓度和激发功率可调控发光粉发光颜色。 展开更多
关键词 沉淀法 GdVO_(4)∶Yb^(3+) Er^(3+)/Tm^(3+) 上转换发光 发光粉
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棒状结构NaGdF_(4):Yb^(3+),Er^(3+)上转换发光性能的研究
7
作者 李鑫 李玉峰 +1 位作者 张栋梁 王觅堂 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1130-1140,共11页
以乙二胺四乙酸二钠(EDTD-2Na)为螯合剂,采用水热法合成了棒状结构的NaGdF_(4):Yb^(3+),Er^(3+)纳米粉末。分别借助X射线衍射(XRD)、荧光光谱仪(PL)和扫描显微镜(SEM)对其晶体结构、发光强度和表面形貌进行分析和表征。探究了稀土前驱... 以乙二胺四乙酸二钠(EDTD-2Na)为螯合剂,采用水热法合成了棒状结构的NaGdF_(4):Yb^(3+),Er^(3+)纳米粉末。分别借助X射线衍射(XRD)、荧光光谱仪(PL)和扫描显微镜(SEM)对其晶体结构、发光强度和表面形貌进行分析和表征。探究了稀土前驱体、水热温度和水热时间的实验条件对NaGdF_(4):Yb^(3+),Er^(3+)纳米粉末上转换发光强度的影响;研究了氟源和钠源对NaGdF_(4):Yb^(3+),Er^(3+)晶体形貌和上转换发光强度的改善;同时,采用煅烧处理的方法,进一步探究样品的形貌和发光强度收到的影响。实验结果表明NH4F与NaOH作为氟源和钠源及200℃煅烧1 h得到的棒状结构NaGdF_(4):Yb^(3+),Er^(3+)的发光强度最好,色坐标(CIE)绿色发光强度从84%提升到94.88%。 展开更多
关键词 NaGdF_(4):Yb^(3+) Er^(3+) 上转换发光 稀土氯化物 棒状结构 发光纯度
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稀土上转换发光材料的设计及在光动力治疗中的应用研究进展 被引量：2
8
作者 甘晓明 苏玉仙 +4 位作者 应文伟 王建峰 刘力 周晓峰 温世鹏 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期95-106,共12页
作为一种新兴的无创治疗方法,光动力治疗在癌症治疗方面具有副作用小、累积毒性小、有效杀伤肿瘤以及精准的靶向治疗而不损伤邻近组织等优势,是理想的癌症治疗方法之一。本文首先简要概括了光动力治疗的机理、基本要素以及细胞作用机制... 作为一种新兴的无创治疗方法,光动力治疗在癌症治疗方面具有副作用小、累积毒性小、有效杀伤肿瘤以及精准的靶向治疗而不损伤邻近组织等优势,是理想的癌症治疗方法之一。本文首先简要概括了光动力治疗的机理、基本要素以及细胞作用机制,讨论了稀土上转化发光材料的设计特点以及光动力治疗对上转化发光材料的要求,进一步详述了上转换发光纳米材料、光敏剂以及靶向体的材料结合方式和应用效果,最后综述了光动力治疗和放疗、化疗及光热治疗相结合的协同治疗的进展。 展开更多
关键词 光动力治疗 稀土上转换发光材料 光敏剂 癌症治疗
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掺杂Li^(+)的NaGdF_(4)∶Yb^(3+)/Eu^(3+)上转换发光增强及防伪应用 被引量：6
9
作者 王翀 任仲翾 +1 位作者 李冬冬 佘江波 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期497-503,共7页
稀土发光材料由于其良好的上转换发光性能已经逐渐成为荧光防伪领域的研究热点。首先采用水热法合成了一系列不同Li^(+)掺杂浓度的NaGdF_(4)∶Yb^(3+)/Eu^(3+)晶体,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、上转换发射光谱测试等表征... 稀土发光材料由于其良好的上转换发光性能已经逐渐成为荧光防伪领域的研究热点。首先采用水热法合成了一系列不同Li^(+)掺杂浓度的NaGdF_(4)∶Yb^(3+)/Eu^(3+)晶体,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、上转换发射光谱测试等表征方法,对样品的形貌、尺寸和上转换发光性能进行了分析,并选择发光强度和效果最好的晶体应用于防伪识别。实验结果表明,NaGdF_(4)∶Yb^(3+)/Eu^(3+)/Li^(+)的XRD衍射图谱与标准六方相NaGdF4的衍射峰一致,衍射峰尖锐且没有杂峰,证明合成了高纯度高结晶度的NaGdF4∶Yb^(3+)/Eu^(3+)/Li^(+)晶体。晶体的SEM图可以看出生成的样品为纯六方相,分布均匀,无团聚现象。共掺Yb^(3+)/Eu^(3+)/Li^(+)对晶体的结构、形貌、尺寸几乎没有影响。从上转换发射光谱可以看出,15 mol%Li^(+)掺杂的NaGdF4∶Yb^(3+)/Eu^(3+)晶体绿色发光强度是未掺杂Li^(+)的样品的6倍。考察了980 nm激光器的功率变化对未掺杂Li^(+)以及掺杂15 mol%Li^(+)样品的上转换发光性能的影响,发现随着激发功率从0.8 W增加到2.2 W的过程中,上转换发光强度逐渐增强。拟合后得到样品上转换过程中的所需光子数n值接近于2,为双光子发光过程。对NaGdF4∶Yb/Eu/Li进行了荧光寿命测试,5D_(1)能级的荧光寿命是未掺杂的1.4倍。最后,将形貌均匀、发光强度强的NaGdF_(4)∶0.2Yb/0.02Eu/0.15Li制成防伪油墨,通过丝网印刷技术在纸张、玻璃、塑料等材料上印刷荧光防伪图案。在980 nm激光的泵浦下,防伪图案发出明亮的绿光。在自然环境下,纸张上的防伪图案有很好的隐蔽性。图案中的“safe”字样长度为5.5 mm,字母间距为0.5 mm,在980 nm激光的泵浦下,仍然可以分辨清楚。将印制有防伪图案的塑料暴露在室外自然环境下一个月,图案没有明显改变。表明NaGdF_(4)∶0.2Yb/0.02Eu/0.15Li制成的防伪图案分辨率高,易于识别,受环境影响小,在防伪识别方面具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 上转换发光 稀土掺杂 荧光光谱 防伪识别 丝网印刷
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核壳结构上转换发光纳米粒子的合成及用于细胞色素C的检测 被引量：1
10
作者 董佳瑶 易静 +2 位作者 刘浏 于贺 唐宏武 《分析科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期125-131,共7页
本工作合成了三层核壳结构的上转换发光纳米粒子,其中第一层是惰性核,第二层为发光层,为了增强上转换发光强度,又在表面包覆了第三层惰性壳层。该材料粒径均一、分散性良好,其发光层厚度约为2.4nm,惰性壳层厚度约为2.9nm。在其表面修饰... 本工作合成了三层核壳结构的上转换发光纳米粒子,其中第一层是惰性核,第二层为发光层,为了增强上转换发光强度,又在表面包覆了第三层惰性壳层。该材料粒径均一、分散性良好,其发光层厚度约为2.4nm,惰性壳层厚度约为2.9nm。在其表面修饰了细胞色素C的适配体链及互补链,在适配体的3’端修饰了BHQ3基团,能够猝灭上转换纳米粒子在655nm波长处的发光。当细胞色素C存在时,适配体与细胞色素C结合从而离开其表面,使655nm处的发光恢复。在检测过程中,540nm处的发光强度不会发生变化,可以用作细胞色素C的比率荧光检测。结果表明,当细胞色素C浓度在5~80μmol/L范围时,发光信号恢复程度与细胞色素C浓度呈线性相关,相关系数为0.998,检出限为1μmol/L。所建立方法可为细胞色素C的荧光检测提供一种新的技术思路。 展开更多
关键词 上转换发光纳米粒子 细胞色素C 发光共振能量转移
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上转换发光纳米材料对钙钛矿太阳能电池迟滞效应和离子迁移动力学的影响
11
作者 于嫚 高荣耀 +1 位作者 秦玉军 艾希成 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期359-366,I0001,I0002,共10页
迟滞效应是影响钙钛矿太阳能电池性能和稳定性的重要问题,离子迁移和由此产生的界面离子积累是引起迟滞效应最重要的原因之一。本研究采用上转换发光纳米材料(Upconversion Luminescent Nanoparticles,UCNP)修饰电子传输层/钙钛矿活性... 迟滞效应是影响钙钛矿太阳能电池性能和稳定性的重要问题,离子迁移和由此产生的界面离子积累是引起迟滞效应最重要的原因之一。本研究采用上转换发光纳米材料(Upconversion Luminescent Nanoparticles,UCNP)修饰电子传输层/钙钛矿活性层的界面及本征钙钛矿活性层,系统探究了UCNP对钙钛矿的形貌、结构、光谱/光电性能和离子迁移动力学的影响。结果表明:钙钛矿活性层经过UCNP修饰后器件的光电转换效率(Power Conversion Efficiency,PCE)最佳(16.27%),而且迟滞因子(Hysteresis Factor,HF)得到显著改善(0.05)。进一步采用回路切换瞬态光电技术系统探究了钙钛矿太阳能电池不受光生载流子干扰的离子迁移动力学过程,证明UCNP在光电转换过程中起到抑制离子累积和迁移的双重作用:一方面UCNP可以形成阻隔层,阻碍离子累积;另一方面,UCNP可以在退火过程中进入到钙钛矿体相晶界处,阻碍离子迁移,使恢复电压从0.43 V降低到0.28 V。极化诱导缺陷态模型解释了离子-载流子相互作用机制,阐释了UCNP抑制钙钛矿光伏器件迟滞效应的机理。本研究可以为调控钙钛矿太阳能电池迟滞提供一种有效的解决方案。 展开更多
关键词 上转换发光纳米材料 钙钛矿太阳能电池 迟滞效应 离子迁移
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基于高温HF/H_(2)法的YF_(3)∶Yb^(3+),Er^(3+)上转换发光性能增强研究
12
作者 李翰 宋昱龙 +2 位作者 姜迪 汤睿 钱渊 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期99-103,共5页
近年来,稀土材料因其独特的上转换光致发光特性备受关注。采用共沉淀法制备了掺杂Yb^(3+)和Er^(3+)的YF_(3)上转换发光材料。为了提高晶体结晶度和消除氧杂质的影响,采用500℃高温和HF/H_(2)气氛进行脱水除氧处理。通过X射线衍射(XRD)... 近年来,稀土材料因其独特的上转换光致发光特性备受关注。采用共沉淀法制备了掺杂Yb^(3+)和Er^(3+)的YF_(3)上转换发光材料。为了提高晶体结晶度和消除氧杂质的影响,采用500℃高温和HF/H_(2)气氛进行脱水除氧处理。通过X射线衍射(XRD)、氧分析仪、红外吸收光谱和荧光光谱等手段进行全面表征。结果表明:经过HF/H_(2)气氛高温脱氧处理的样品具有更高的结晶度和更优异的发光性能,表现出更高的量子产率。揭示了氧杂质对YF_(3)∶Yb^(3+),Er^(3+)上转换发光材料性能的负面影响,而采用高温HF/H_(2)气氛处理是提高发光性能的有效途径,为类似发光材料的研究提供了新思路。 展开更多
关键词 上转换发光 氧杂质 氟化钇 脱水除氧 稀土掺杂
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Yb^(3+)-Er^(3+)掺杂溴化铯铅钙钛矿纳米晶的上转换发光
13
作者 陈修齐 高远 +4 位作者 赵和平 王丽丽 李静 彭亚茹 陈力 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1676-1682,共7页
采用热注入法制备了Yb^(3+)-Er^(3+)共掺溴化铯铅钙钛矿纳米晶体。通过控制前驱体注入温度以及溶剂和络合剂之间的比例,可以对纳米晶体的形貌进行调控,例如,反应生成量子点、纳米立方体、纳米花、纳米棒、纳米带和纳米片。通过透射电子... 采用热注入法制备了Yb^(3+)-Er^(3+)共掺溴化铯铅钙钛矿纳米晶体。通过控制前驱体注入温度以及溶剂和络合剂之间的比例,可以对纳米晶体的形貌进行调控,例如,反应生成量子点、纳米立方体、纳米花、纳米棒、纳米带和纳米片。通过透射电子显微镜、X射线衍射、荧光光谱等测试手段对其晶体结构以及发光性能进行了表征。实验结果表明,在近红外光激光激发下,Yb^(3+)-Er^(3+)共掺溴化铯铅钙钛矿纳米晶中可观察到来自Er离子的绿光(540 nm)和红光(646 nm)发射。对于不同形貌的Yb^(3+)-Er^(3+)共掺溴化铯铅钙钛矿纳米晶体,在近红外光激发下均观察到Yb^(3+)离子敏化Er^(3+)离子发光现象,这是由于存在Yb^(3+)→Er^(3+)的能量转移。对钙钛矿材料进行稀土掺杂实现了在近红外光激发下的上转换发光现象,这有利于钙钛矿家族材料在生物医学方面的应用。 展开更多
关键词 钙钛矿纳米结构 镧系元素 近红外激发 上转换发光
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基于等离子体增强上转换发光的窄带1550 nm光探测
14
作者 周博明 覃子晟 +7 位作者 王姝欢 杨棕媛 江苇瑶 赵赫然 曹鹏 鲍民杰 程惠宁 季亚楠 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期139-148,共10页
近红外光(NIR)探测技术在军事、通信和工业应用中发挥着重要的作用,巨大的市场需求带动了NIR光电探测器(PDs)研究的快速发展。具有双光子或多光子泵浦特性的稀土掺杂上转换纳米颗粒(UCNPs)可以将NIR光子转换为可见光子或紫外光子,并被... 近红外光(NIR)探测技术在军事、通信和工业应用中发挥着重要的作用,巨大的市场需求带动了NIR光电探测器(PDs)研究的快速发展。具有双光子或多光子泵浦特性的稀土掺杂上转换纳米颗粒(UCNPs)可以将NIR光子转换为可见光子或紫外光子,并被禁带宽度更宽的半导体吸收,进而制备出性能优异的上转换PDs。然而,NIR窄带上转换PDs的实现仍然面临一些困难,例如稀土离子荧光量子效率低、需要高泵浦阈值才能实现可探测的上转换发光。在此,我们利用NaYF4∶4%Er UCNPs与钙钛矿半导体层相结合,实现了1550 nm的窄带上转换PDs。通过使用具有局域表面等离子体共振效应的银纳米棒层(Ag NRs)增强了UCNPs的上转换发光,从而降低了上转换PDs的泵浦阈值。基于Ag NRs/NaYF4∶4%Er UCNPs/MAPbI3复合结构的PDs的最佳响应度(R)和探测率(D*)分别约为48.5 mA/W和5.7×10^(8)Jones。与纯UNCP/MAPbI3 PDs相比,R和D*均提高了一个数量级。我们成功地构建了一种简单的策略来制造出稳定的近红外窄带PDs。 展开更多
关键词 上转换发光 局域表面等离子体共振 局域场调制 窄带近红外光电探测器
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NaGd(MoO_(4))_(2)∶Er^(3+),Yb^(3+)发光粉的合成与上转换发光性质
15
作者 韩昆伯 马晶 +1 位作者 漆加兴 李艳红 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期143-148,共6页
采用水热法合成了系列NaGd(MoO_(4))_(2)∶Er^(3+),Yb^(3+)上转换发光粉。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和上转换发光光谱仪等对样品的结构、形貌和发光性能进行表征。结果显示,合成的样品均具有四方晶系NaGd(MoO_(4))_(2)结构;pH对... 采用水热法合成了系列NaGd(MoO_(4))_(2)∶Er^(3+),Yb^(3+)上转换发光粉。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和上转换发光光谱仪等对样品的结构、形貌和发光性能进行表征。结果显示,合成的样品均具有四方晶系NaGd(MoO_(4))_(2)结构;pH对样品的形貌有影响;980nm红外光激发下,NaGd(MoO_(4))_(2)∶Er^(3+),Yb^(3+)上转换发光粉显示来自于Er^(3+)的^(2)H_(11/2)→^(4)I_(15)和^(4)S_(3/2)→^(4)I_(15/2)跃迁产生的绿光发射和4I 9/2→4I 15/2跃迁产生的红光发射。比较各样品的发光强度和绿光/红光相对积分强度比,结果显示上转换发光强度和绿光/红光相对积分强度比与晶粒尺寸、晶粒表面形貌,以及Er^(3+)和Yb^(3+)掺杂浓度有关。讨论了可能的上转换发光过程,并计算了样品的色坐标。 展开更多
关键词 NaGd(MoO_(4))_(2)∶Er^(3+) Yb^(3+) 发光粉 水热法 上转换发光
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上转换发光免疫试纸条扫描检测系统研究 被引量：16
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作者 卢健 周蕾 +4 位作者 赵永凯 黄立华 刘蕾 杨瑞馥 黄惠杰 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期555-560,共6页
研制了一种以上转换发光材料作为标记物的扫描检测系统,有别于传统的测量方法,可做出定量和多重分析·扫描检测系统以扫描方式逐点测量经生物反应而结合上去的UCP颗粒的含量,记录整个免疫试纸条的信息,计算出被测样品中特定生物分... 研制了一种以上转换发光材料作为标记物的扫描检测系统,有别于传统的测量方法,可做出定量和多重分析·扫描检测系统以扫描方式逐点测量经生物反应而结合上去的UCP颗粒的含量,记录整个免疫试纸条的信息,计算出被测样品中特定生物分子的浓度·实验结果表明,该系统对兔抗鼠疫免疫球蛋白(IgG)标准样品的检测灵敏度达到百ng/mL量级,且具有变异系数小于6%的重复性,符合生物免疫测定的要求· 展开更多
关键词 光学计量 扫描检测 上转换发光技术 上转换发光材料
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红光激发下掺Ho^(3+)氟化物薄膜的上转换发光 被引量：1
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作者 肖思国 阳效良 刘政威 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期221-222,共2页
利用激光脉冲沉淀法制备了稀土Ho^(3+)掺杂的氟化物薄膜。观测到处于薄膜中的Ho^(3+)离子在632.8nm红光激发下的上转换发射。这些上转换发射包括:~5S_2→~5I_7,~5F_4→~5I_7和~5S_2→~5I_8。
关键词 上转换发光材料 氟化物薄膜 上转换发光特性 稀土离子 掺杂 钬
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水溶性NaYF4∶Yb/Tm纳米粒子的制备及其上转换发光性质 被引量：13
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作者 陈欢 揣晓红 +4 位作者 王丽丽 翟雪松 姜涛 赵丹 秦伟平 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期538-542,共5页
利用溶剂热法合成了NaYF4：20%Yb,0.5%Tm上转换发光纳米粒子（UCNPs）,用扫描电子显微镜、X射线衍射分析、发光光谱测量等手段对水溶性纳米颗粒进行了形貌和发光性质表征。结果表明,UCNPs是纯立方相的NaYF4,尺寸均匀分布在30nm左右。在9... 利用溶剂热法合成了NaYF4：20%Yb,0.5%Tm上转换发光纳米粒子（UCNPs）,用扫描电子显微镜、X射线衍射分析、发光光谱测量等手段对水溶性纳米颗粒进行了形貌和发光性质表征。结果表明,UCNPs是纯立方相的NaYF4,尺寸均匀分布在30nm左右。在980nm红外光的激发下,UCNPs能够发出肉眼可见的明亮的蓝紫色光。发射光谱中最强发射峰在479nm,来源于Tm^3＋离子的1↑G4→3↑H6发射,并且给出了UCNPs的上转换发光机制。利用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）作为表面活性剂所制备的上转换发光纳米颗粒具有良好的水溶性,尺寸较小,在生物荧光标记领域具有潜在的应用价值。 展开更多
关键词 NAYF4 水溶性 纳米粒子 稀土 上转换发光
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水热法合成稀土氟化物材料YLiF_4:Er,Tm,Yb的上转换发光特性 被引量：13
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作者 裴晓将 侯延冰 +2 位作者 徐征 赵谡玲 滕枫 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期819-823,共5页
利用水热法合成了不同掺杂浓度Er3+ ,Tm3+ 和Yb3+ 的YLiF4 材料,研究了Er3+ ,Tm3+ 和Yb3+ 在材料中的光吸收,以及在980nm红外光激发下样品的上转换发光特性。实验发现,在980nm激光激发下,光功率为数10mW ,材料可以发出很强的白光。测量... 利用水热法合成了不同掺杂浓度Er3+ ,Tm3+ 和Yb3+ 的YLiF4 材料,研究了Er3+ ,Tm3+ 和Yb3+ 在材料中的光吸收,以及在980nm红外光激发下样品的上转换发光特性。实验发现,在980nm激光激发下,光功率为数10mW ,材料可以发出很强的白光。测量发现,蓝光来源于Tm3+ ,绿光来源于Er3+ ,而红光来源于Tm3+ 和Er3+ 的共同作用。通过分析输出光强与泵浦功率的双对数曲线,发现4 84nm蓝光发射,5 2 4和5 5 2nm绿光发射以及6 6 5nm红光发射均属于双光子过程,4 5 0nm蓝光和35 9nm紫外光属于三光子过程。分析发光机理属于协作敏化和声子辅助共振能量传递过程的结合。 展开更多
关键词 上转换发光 水热法 稀土离子Er^3+ Tm^3+和Yb^3+ YLiF4
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稀土离子的上转换发光及研究进展 被引量：71
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作者 杨建虎 戴世勋 姜中宏 《物理学进展》 CSCD 北大核心 2003年第3期284-298,共15页
　稀土离子的上转换发光由于其在短波长激光器方面的潜在应用而受到了广泛的重视,本文总结了稀土离子中常见的几种不同的发光机制,分析了几种常见稀土离子在不同的泵浦方式下的发光方式,讨论了稀土离子上转换发光对基质成分的依赖性及... 　稀土离子的上转换发光由于其在短波长激光器方面的潜在应用而受到了广泛的重视,本文总结了稀土离子中常见的几种不同的发光机制,分析了几种常见稀土离子在不同的泵浦方式下的发光方式,讨论了稀土离子上转换发光对基质成分的依赖性及其研究进展,并对稀土离子上转换发光的研究及应用进行了展望。 展开更多
关键词 稀土离子 上转换发光 上转换激光器 研究进展 发光机制 泵浦 基质成分
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