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Er^(3+)掺杂AlScN薄膜发光及铁电性能的协同调控
1
作者 李丹 刘明睿 +6 位作者 王帅 贾玉萍 臧行 孙蕊 张山丽 孙晓娟 黎大兵 《发光学报》 北大核心 2025年第6期1048-1056,共9页
稀土离子具有丰富的发光能级,将其作为发光中心掺杂到铁电材料中,利用铁电极化可以实现对稀土离子发光波长及强度的动态调控,将大幅提升半导体光电子器件的性能。AlScN以其强剩余极化、宽禁带特性以及与CMOS工艺的高兼容性,为构建铁电... 稀土离子具有丰富的发光能级,将其作为发光中心掺杂到铁电材料中,利用铁电极化可以实现对稀土离子发光波长及强度的动态调控,将大幅提升半导体光电子器件的性能。AlScN以其强剩余极化、宽禁带特性以及与CMOS工艺的高兼容性,为构建铁电多功能调控的新型发光器件提供了新的机遇。本文研究了Er^(3+)掺杂对AlScN薄膜发光以及铁电特性的影响,掺杂浓度的提升增加了发光中心的数量,在3.6%~9.4%的浓度范围内表现为Er^(3+)发光峰强度增加,但超过10%的浓度引起的猝灭效应会导致发光减弱。Er^(3+)掺杂使得AlScN性能有轻微的退化,但在9.4%的浓度下仍能保持80μC/cm^(2)以上的剩余极化,展现了发光与强铁电性能并存的特性,为这一铁电材料实现多功能、高集成的新型发光器件设计奠定了基础。 展开更多
关键词 AlScN Er^(3+) 光致发光 强铁电性
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Ho^(3+)离子掺杂高稳定性近红外微球激光器
2
作者 王鑫 孙宪泽 +6 位作者 程康 赵海燕 田可 卢志忠 王顺宾 贾世杰 王鹏飞 《发光学报》 北大核心 2025年第10期1948-1952,共5页
报道了一种微米级尺寸的微球腔近红外激光发射装置。在一种具有分相结构的玻璃中,利用Ho^(3+)离子掺杂,制备了具有高Q值和高光学损伤阈值的玻璃微球激光器,微球的直径仅为42.81μm。经过实验测量计算,该微球激光器的Q值为1.25×10^... 报道了一种微米级尺寸的微球腔近红外激光发射装置。在一种具有分相结构的玻璃中,利用Ho^(3+)离子掺杂,制备了具有高Q值和高光学损伤阈值的玻璃微球激光器,微球的直径仅为42.81μm。经过实验测量计算,该微球激光器的Q值为1.25×10^(6)。利用拉锥光纤将泵浦光耦合到微球中,成功激发了稀土离子的发光,并利用微球作为激光谐振腔监测到了2.04μm的单模激光发射。此外,我们将玻璃的转变温度(T_(g))值作为衡量微球激光器的抗损伤参数,证明该微球激光器可以在复杂的环境中稳定工作。 展开更多
关键词 Ho^(3+)离子 氟硅酸盐玻璃 近红外激光
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基于NaGdF_(4)∶Er^(3+)/Yb^(3+)/Al^(3+)的复合薄膜上转换发光与光热性能 被引量：2
3
作者 邵泽杰 周海芳 +1 位作者 郑瑞锦 程树英 《发光学报》 北大核心 2025年第1期89-97,共9页
稀土掺杂的上转换纳米材料在光热传感、生物医学等领域有着广泛的应用前景,但其存在导热性差、测温灵敏度与上转换发光(UCL)强度低的问题,而添加单壁碳纳米管(SWCNT)、贵金属与光子晶体(PCs)是提高其UCL强度与光热性能的有效手段。本文... 稀土掺杂的上转换纳米材料在光热传感、生物医学等领域有着广泛的应用前景,但其存在导热性差、测温灵敏度与上转换发光(UCL)强度低的问题,而添加单壁碳纳米管(SWCNT)、贵金属与光子晶体(PCs)是提高其UCL强度与光热性能的有效手段。本文使用溶剂热法合成了NaGdF_(4)∶Er^(3+)/Yb^(3+)/Al^(3+)纳米晶体(UCNPs),通过对比上转换层(UC)、SWCNT/UC、Ag/SWCNT/UC与PCs/Ag/SWCNT/UC的光热性能,研究不同膜层对UCNPs的光热性能影响。结果表明,PCs/Ag/SWCNT/UC具有优异的性能,其红绿光强度分别为UC的3.48倍与4.24倍,其光热转换效率达到33.79%,是UC的1.49倍;并且光学测温绝对灵敏度SA在353 K时达到3.14×10^(-3) K^(-1),相对灵敏度SR在273 K时达到1.87×10^(-2) K^(-1)。本研究为提高光热传感器性能提供了一种有效的策略。 展开更多
关键词 复合薄膜 NaGdF_(4)∶Er^(3+)/Yb^(3+)/Al^(3+)纳米晶 光热性能 测温灵敏度
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1 150 nm激光激发Ho^(3+)离子掺杂氟锆基玻璃的中红外发光特性
4
作者 赵海燕 卢志忠 +4 位作者 田可 贾世杰 王顺宾 王鑫 王鹏飞 《发光学报》 北大核心 2025年第10期1870-1875,共6页
运用传统高温熔融法制备了不同浓度Ho^(3+)离子掺杂的氟锆基玻璃(ZBYA)。基于Ho^(3+)离子的吸收光谱,利用1 150 nm激光器对玻璃样品进行激发,测得该ZBYA玻璃在2.0μm、2.9μm和3.9μm波段的中红外荧光发射特性,以及Ho^(3+)离子^(5)I_(6)... 运用传统高温熔融法制备了不同浓度Ho^(3+)离子掺杂的氟锆基玻璃(ZBYA)。基于Ho^(3+)离子的吸收光谱,利用1 150 nm激光器对玻璃样品进行激发,测得该ZBYA玻璃在2.0μm、2.9μm和3.9μm波段的中红外荧光发射特性,以及Ho^(3+)离子^(5)I_(6)、^(5)I_7能级的寿命数据。通过Fuchtbauer-Ladenburg(FL)理论计算,得出Ho^(3+):^(5)I_5→^(5)I_(6)跃迁的最大发射截面为0.55×10^(-21) cm^(2),并深入探讨了1 150 nm激光激发下,Ho^(3+)离子掺杂的ZBYA玻璃在中红外波段的发光机制。本研究结果为选择合适的稀土离子掺杂基体玻璃和泵浦光源以实现3.9μm波段的高效发光,提供了理论依据和实验参考。 展开更多
关键词 Ho^(3+)离子 氟锆基玻璃 中红外 3.9μm发光
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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
5
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
6
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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基于Sb_(2)O_(3)可饱和吸收体的2.8μm被动调Q激光器
7
作者 张雅馨 陈邱笛 +4 位作者 卢思亮 陈言 张沛雄 李真 陈振强 《发光学报》 北大核心 2025年第3期528-535,共8页
提出了一种采用978 nm侧泵的基于氧化锑可饱和吸收体掺铒被动调Q激光器。采用垂直微间距升华法(chemical reaction assisted vertical micro sublimation method,CVMS)成功地将Sb_(2)O_(3)转移到Al_(2)O_(3)衬底上,并对其进行了形貌、... 提出了一种采用978 nm侧泵的基于氧化锑可饱和吸收体掺铒被动调Q激光器。采用垂直微间距升华法(chemical reaction assisted vertical micro sublimation method,CVMS)成功地将Sb_(2)O_(3)转移到Al_(2)O_(3)衬底上,并对其进行了形貌、结构等性能表征。采用978 nm侧泵实现了基于Sb_(2)O_(3)-SA掺铒晶体材料的被动调Q,最大单脉冲能量和最大峰值功率分别为6.84μJ和1.12 W。随着泵浦功率的增加,脉冲宽度从19.64μs减小到6.09μs,重复频率从19.10 kHz增大到62.13 kHz。输出激光的中心波长位于2793 nm,且波长在2793 nm处对应的FWHM为9.10 nm。实验结果表明,基于氧化锑可饱和吸收体的铒掺杂晶体材料被动调Q激光器为利用新型可饱和吸收体实现更低成本、稳定性更强且谐振腔设计简单的~3μm中红外激光器提供了新依据。 展开更多
关键词 Er^(3+) ~3μm激光 被动调Q 氧化锑可饱和吸收体
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Lu^(3+)掺杂Na_(5)Y_(9)F_(32)∶Ho^(3+)/Yb^(3+)/Ce^(3+)单晶体的增强红色上转换发光与光学温度传感性能 被引量：1
8
作者 徐义松 方立志 +2 位作者 夏海平 周雄 宋宏伟 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1104-1113,共10页
采用密封的坩埚下降法技术生长了一系列Lu^(3+)(摩尔分数0、0.6%、1.2%、1.8%)掺杂Na_(5)Y_(9)F_(32)∶Ho^(3+)/Yb^(3+)/Ce^(3+)单晶体。在980 nm LD激发下,观察到单晶体的绿光543 nm(^(5)S_(2)/^(5)F_(4)→^(5)I_(8))、红光656 nm(^(5)... 采用密封的坩埚下降法技术生长了一系列Lu^(3+)(摩尔分数0、0.6%、1.2%、1.8%)掺杂Na_(5)Y_(9)F_(32)∶Ho^(3+)/Yb^(3+)/Ce^(3+)单晶体。在980 nm LD激发下,观察到单晶体的绿光543 nm(^(5)S_(2)/^(5)F_(4)→^(5)I_(8))、红光656 nm(^(5)F_(5)→^(5)I_(8))以及近红外750 nm(^(5)S_(2)/^(5)F4→^(5)I_(7))上转换发光。从上转换发光强度随激发光强度的变化情况,确定了543 nm、656 nm与750 nm的发光为双光子跃迁过程。研究了Lu^(3+)离子掺杂浓度对其发光强度与荧光寿命的影响情况,随着Lu^(3+)掺杂浓度从0增加到1.8%,单晶体中的656 nm红光逐步增强,543 nm绿光与750 nm近红外光随之减弱,红绿光强度比从0.01增加到了1.55,而543 nm荧光寿命从1.29 ms降低至0.99 ms。Lu^(3+)离子的掺入取代Y^(3+)晶格位,改变了单晶体的局域场环境,导致上转换发光强度的变化。基于随温度变化的上转换红光656 nm(^(5)F5→^(5)I8)与绿光543 nm(^(5)S_(2)/^(5)F4→^(5)I8)的发光强度变化,研究了1.8%Lu^(3+)掺杂Na_(5)Y_(9)F_(32)∶Ho^(3+)/Yb^(3+)/Ce^(3+)单晶体在298~448 K范围内的绝对灵敏度和相对灵敏度最大值分别为0.242%·K^(-1)和0.217%·K^(-1)。 展开更多
关键词 Na_(5)Y_(9)F_(32)单晶 增强上转换红光 Ho^(3+)/Yb^(3+)/Ce^(3+) 光学温度传感 能量转移
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LD脉冲泵浦Er^(3+)/Yb^(3+):Lu_(2)Si_(2)O_(7)晶体百kHz激光器 被引量：1
9
作者 彭嘉宁 韩雪 +4 位作者 聂霄璐 高翔 朱占达 雷訇 李强 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期49-55,共7页
目前1.5μm激光二极管(Laser Diode,LD)泵浦的铒镱共掺玻璃/晶体被动调Q微型激光器广泛应用于激光测距、激光雷达等领域。随着激光器输出重频的增加,玻璃面临突出的热效应问题,晶体的热导率是玻璃的10倍以上,有望能够实现比玻璃基质更... 目前1.5μm激光二极管(Laser Diode,LD)泵浦的铒镱共掺玻璃/晶体被动调Q微型激光器广泛应用于激光测距、激光雷达等领域。随着激光器输出重频的增加,玻璃面临突出的热效应问题,晶体的热导率是玻璃的10倍以上,有望能够实现比玻璃基质更高重频的激光输出。报道了一种通过LD脉冲端面泵浦Er^(3+)/Yb^(3+):Lu_(2)Si_(2)O_(7)晶体的百kHz人眼安全激光器。通过实验优化增益介质掺杂浓度和长度、泵浦光斑尺寸和调Q晶体初始透过率等实验参数,同时适当缩短脉宽,优化泵浦占空比,提高了输出重频的稳定性。最终获得了重频为100 kHz、单脉冲能量0.7μJ、脉冲宽度240 ns、光束质量M^(2)=1.61的1537 nm脉冲激光输出。实现了输出脉冲频率与泵浦的一致,保证了输出重频的稳定性,有效解决了输出重频具有随机性、不稳定、不可控等问题。 展开更多
关键词 固体激光器 百kHz 脉冲泵浦 被动调Q Er^(3+)/Yb^(3+):Lu_(2)Si_(2)O_(7)晶体
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Er^(3+)/Yb^(3+)/Pr^(3+):SrLaGaO_(4)晶体的光谱分析及中红外发射增强 被引量：1
10
作者 乐旭星 王燕 +2 位作者 朱昭捷 李坚富 涂朝阳 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期905-912,共8页
采用非化学计量配比的提拉法成功生长出Er^(3+)/Yb^(3+)/Pr^(3+):SrLaGaO_(4)晶体、Er^(3+)/Yb^(3+):SrLaGaO_(4)和Er^(3+):SrLaGaO_(4)晶体并进行了详细的光谱分析,同时对纯的SrLaGaO_(4)晶体进行了热学性能分析。与Er^(3+):SrLaGaO_(4... 采用非化学计量配比的提拉法成功生长出Er^(3+)/Yb^(3+)/Pr^(3+):SrLaGaO_(4)晶体、Er^(3+)/Yb^(3+):SrLaGaO_(4)和Er^(3+):SrLaGaO_(4)晶体并进行了详细的光谱分析,同时对纯的SrLaGaO_(4)晶体进行了热学性能分析。与Er^(3+):SrLaGaO_(4)晶体相比,Er^(3+)/Yb^(3+)/Pr^(3+):SrLaGaO_(4)晶体不仅展示了更好的吸收特性,而且还表现出较弱的近红外发射,以及优异的中红外发射;Er^(3+)/Yb^(3+)/Pr^(3+):SrLaGaO_(4)晶体中2.7μm铒激光下能级4I13/2的荧光寿命显著减少,而上能级4I11/2的寿命略微下降,成功抑制了自终止效应。此外,本工作还研究了Er^(3+)/Yb^(3+)/Pr^(3+):SrLaGaO_(4)晶体中Yb^(3+)的敏化作用和Pr^(3+)离子的去激活作用以及能量传递机制。总之,引入Yb^(3+)和Pr^(3+)有利于在Er^(3+)/Yb^(3+)/Pr^(3+):SrLaGaO_(4)晶体中实现增强的2.7μm发射,这使其成为中红外激光有前途的候选材料。 展开更多
关键词 SrLaGaO_(4)晶体 Er^(3+)掺杂 晶体生长 中红外激光晶体 光谱分析
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高热稳定CaGdAlO_(4)∶Er^(3+)/Yb^(3+)荧光粉的上转换发光及其温度传感性能 被引量：1
11
作者 李玉强 杨健 +4 位作者 王帅 郑基源 赵炎 周恒为 刘玉学 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第4期649-655,共7页
获得具有良好热稳定性和发光性能的非接触式光学温度传感材料是目前的研究热点之一,本工作通过高温固相法制备了Er^(3+)/Yb^(3+)共掺CaGdAlO_(4)∶Er_(x),Yb_(0.10)(x=0.006、0.008、0.010、0.012、0.014)荧光粉,尺寸大小分布在0.6~4.2... 获得具有良好热稳定性和发光性能的非接触式光学温度传感材料是目前的研究热点之一,本工作通过高温固相法制备了Er^(3+)/Yb^(3+)共掺CaGdAlO_(4)∶Er_(x),Yb_(0.10)(x=0.006、0.008、0.010、0.012、0.014)荧光粉,尺寸大小分布在0.6~4.2μm。在980 nm激光激发下,该荧光粉在500~700 nm发射谱由两个发射带组成,528和550 nm处两个较强的绿光发射带,归属于Er^(3+)的^(2)H_(11/2)→^(4)I_(15/2)、^(4)S_(3/2)→^(4)I_(15/2)能级跃迁,663 nm处较弱的红光发射带,归属于Er^(3+)的^(4)F_(9/2)→^(4)I_(15/2)能级跃迁。上转换发光强度最大组分为CaGdAlO_(4)∶Er_(0.010),Yb_(0.10)。300~573 K变温发射谱表明,基于荧光强度比FIR_(528/550)参数,温度传感绝对灵敏度S_(A)从44.4×10^(-4) K^(-1)(@300 K)先增大到52.0×10^(-4) K^(-1)(@445 K)随后减小到49.0×10^(-4) K^(-1)(@573 K)。相对灵敏度S_(R)则从0.95×10^(-2) K^(-1)(@300 K)单调减小到0.27×10^(-2) K^(-1)(@573 K)。冷热循环实验表明该材料的热重复性优于98%。结果表明,CaGdAlO_(4)∶Er_(0.010),Yb_(0.10)荧光粉在光学温度传感领域具有潜在的应用前景。 展开更多
关键词 稀土离子 荧光粉 Er^(3+)/Yb^(3+)共掺 上转换 荧光强度比 温度传感 高温固相法
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KYb_(2)F_(7):2%Er^(3+)荧光材料的制备、发光机制及温度传感性能 被引量：2
12
作者 李欣耘 代萌萌 付作岭 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期943-951,共9页
采用简易水热法制备了正交相KYb_(2)F_(7):2%Er^(3+)上转换荧光材料。利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜确定所合成样品均为六角状纯相材料。在980 nm激光激发下,KYb_(2)F_(7):2%Er^(3+)荧光材料展现了位于527 nm和545 nm的两个绿光发射... 采用简易水热法制备了正交相KYb_(2)F_(7):2%Er^(3+)上转换荧光材料。利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜确定所合成样品均为六角状纯相材料。在980 nm激光激发下,KYb_(2)F_(7):2%Er^(3+)荧光材料展现了位于527 nm和545 nm的两个绿光发射峰和位于655 nm处的红光发射峰,且上转换发光出现少见的以红光为主的现象。变温光谱结果表明,545 nm和655 nm处的发射强度随温度升高均呈现热猝灭。基于热耦合测温原理,对Er^(3+)的^(2)H_(11/2)→^(4)I_(11/2)和^(4)S_(3/2)→^(4)I1_(1/2)两个热耦合能级进行温度传感性能研究,计算了发光温度计的发光强度比(LIR)、绝对灵敏度(S_(a))、相对灵敏度(S_(r))、温度不确定度(δ_T)和可重复度(R),其中最大相对灵敏度在313 K时为0.99%·K^(-1),最小温度不确定度在313 K时为0.73 K,可重复度超过99%,确保了该温度计的可靠性。实验结果表明KYb_(2)F_(7):2%Er^(3+)荧光材料在温度传感方面具有潜在应用价值。 展开更多
关键词 水热法 KYb_(2)F_(7):Er^(3+) 上转换发光 温度传感
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高掺Er^(3+)上转换纳米晶发光性质多维调控研究进展 被引量：1
13
作者 阎龙 马崇庚 周博 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1938-1955,共18页
近年来,高掺Er^(3+)纳米晶的上转换发光研究取得了显著进展。与传统发光材料相比,这类材料具有多波段激发、穿透能力强的激发波段、光色动态可调以及对外场刺激响应灵敏等特点,在光信息安全、温度探针、生物成像等领域展现出巨大应用潜... 近年来,高掺Er^(3+)纳米晶的上转换发光研究取得了显著进展。与传统发光材料相比,这类材料具有多波段激发、穿透能力强的激发波段、光色动态可调以及对外场刺激响应灵敏等特点,在光信息安全、温度探针、生物成像等领域展现出巨大应用潜力。本文综述了高掺杂Er^(3+)纳米晶发光性质的多维调控策略,涵盖基质组成、结构设计以及能量传递机制的深入解析,详细探讨了发光强度增强、光色调控、动力学过程调节和激发波段拓宽等方面的最新研究成果。此外,本文还探究了外场激励对高掺杂Er^(3+)体系发光性能的调控机制,详细分析了温度、压力及金属表面电场等关键因素的影响,并从提升多光子跃迁概率和减少无辐射能量损失等角度揭示发光增强机理。最后,总结了激发模式调控高掺杂Er^(3+)上转换发光的有效方法,并对未来发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 高掺Er^(3+) 上转换发光 多维调控 纳米晶
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亲水性CIT-NaYF_(4)∶Yb^(3+),Ho^(3+)纳米粒子的制备及其发光性能研究
14
作者 白安琪 彭孔浩 +3 位作者 宿欣瑶 其布尔 李淑荣 孟佩俊 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期119-124,131,共7页
采用溶剂热法制备了油溶性稀土掺杂上转换纳米粒子NaYF_(4)∶Yb^(3+),Ho^(3+),并利用TEM、XRD、IR、荧光光谱法等考察了反应温度、反应时间、掺杂比等反应条件对纳米粒子形貌、结构、发光性能的影响。结果表明,在反应温度为300℃、反应... 采用溶剂热法制备了油溶性稀土掺杂上转换纳米粒子NaYF_(4)∶Yb^(3+),Ho^(3+),并利用TEM、XRD、IR、荧光光谱法等考察了反应温度、反应时间、掺杂比等反应条件对纳米粒子形貌、结构、发光性能的影响。结果表明,在反应温度为300℃、反应时间为50 min、稀土离子掺杂比为NaYF_(4)∶20%Yb^(3+),2%Ho^(3+)条件下,制备出的油溶性NaYF_(4)∶Yb^(3+),Ho^(3+)纳米粒子呈标准六方晶型,尺寸均一、单分散性好,平均粒径为31.55 nm。通过表面配体交换法成功将柠檬酸修饰在其表面,转为亲水性CIT-NaYF_(4)∶Yb^(3+),Ho^(3+)纳米粒子。 展开更多
关键词 NaYF_(4)∶Yb^(3+) Ho^(3+) CIT-NaYF_(4)∶Yb^(3+) Ho^(3+) 配体交换法 柠檬酸
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3μm波段Er^(3+)∶ZBLAN光纤激光器研究进展及展望 被引量：1
15
作者 刘永岩 田颖 +4 位作者 杨雪莹 蔡恩林 李兵朋 张军杰 徐时清 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期125-138,共14页
3µm激光处于分子指纹区,在医疗外科、气体检测、军事应用等领域都有重要的应用价值。Er^(3+)∶ZBLAN光纤激光器具有效率高、可集成的优点,是3µm激光的主要输出方式。本文从铒离子跃迁产生3µm激光出发,围绕Er^(3+)∶ZBLA... 3µm激光处于分子指纹区,在医疗外科、气体检测、军事应用等领域都有重要的应用价值。Er^(3+)∶ZBLAN光纤激光器具有效率高、可集成的优点,是3µm激光的主要输出方式。本文从铒离子跃迁产生3µm激光出发,围绕Er^(3+)∶ZBLAN光纤激光器,介绍了3µm激光产生的结构原理及能级系统,总结了实现该波段高功率连续输出和脉冲输出的技术方案和研究进展,重点介绍了基于不同材料可饱和吸收体的调Q和锁模激光器实验研究,并对目前实现3µm波段高功率输出需要解决的问题进行了分析,最后对Er^(3+)∶ZBLAN激光器的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 3µm激光 掺Er^(3+)光纤 光纤激光器 脉冲激光
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新型中红外激光晶体Er^(3+)/Ho^(3+)/Eu^(3+)∶PbF_(2)的生长和性能 被引量：4
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作者 廖家裕 陈鸿玲 +6 位作者 牛晓晨 谭慧瑜 宋家万 张沛雄 尹浩 李真 陈振强 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1852-1862,共11页
采用垂直布里奇曼法成功生长了Er^(3+)/Ho^(3+)/Eu^(3+)三掺杂PbF_(2)的中红外激光晶体。该晶体在980 nm泵浦下,首次获得了从2600~3200 nm的宽带中红外发光,其半高宽(FWHM)为300 nm,这是Er^(3+)的2.7μm发射峰(2600~2950 nm)和Ho^(3+)的... 采用垂直布里奇曼法成功生长了Er^(3+)/Ho^(3+)/Eu^(3+)三掺杂PbF_(2)的中红外激光晶体。该晶体在980 nm泵浦下,首次获得了从2600~3200 nm的宽带中红外发光,其半高宽(FWHM)为300 nm,这是Er^(3+)的2.7μm发射峰(2600~2950 nm)和Ho^(3+)的2.9μm发射峰(2800~3200 nm)叠加的结果。此外,失活离子Eu^(3+)的引入可以有效克服Er^(3+)和Ho^(3+)离子的自终止瓶颈效应。研究发现,与Er^(3+)/Ho^(3+)∶PbF_(2)晶体相比,Er^(3+)/Ho^(3+)/Eu^(3+)∶PbF_(2)晶体具有更高的荧光分支比,在Er^(3+):^(4)I_(11/2)→^(4)I_(13/2)跃迁为18.7%和Ho^(3+):^(5)I_(6)→^(5)I_(7)跃迁为18.0%;以及有更大的发射截面,在2745 nm时为0.621×10^(-20) cm^(2),在2905 nm时为0.728×10^(-20) cm^(2)。这些有利的光谱特性表明,Er^(3+)/Ho^(3+)/Eu^(3+)∶PbF_(2)晶体在商用980 nm激光二极管泵浦下,可能是2.6~3.2μm中红外激光器的一种有前景的材料。 展开更多
关键词 PbF_(2)晶体 Er^(3+)/Ho^(3+)/Eu^(3+) 中红外发光 失活
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Ho^(3+)单掺杂及其与Yb^(3+)、Er^(3+)共掺杂硼硅酸盐玻璃上转换发光的光谱分析 被引量：3
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作者 程宇琪 李成仁 +2 位作者 牛淑云 殷海涛 张丽 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期433-439,共7页
采用高温固相烧结法制备了Ho^(3+)单掺杂、Ho^(3+)/Yb^(3+)共掺杂、Ho^(3+)/Er^(3+)共掺杂和Ho^(3+)/Yb^(3+)/Er^(3+)共掺杂等系列硼硅酸盐玻璃,测量了样品的激发光谱和发射光谱。结果表明:Ho^(3+)单掺杂样品的激发光谱与发射光谱的强... 采用高温固相烧结法制备了Ho^(3+)单掺杂、Ho^(3+)/Yb^(3+)共掺杂、Ho^(3+)/Er^(3+)共掺杂和Ho^(3+)/Yb^(3+)/Er^(3+)共掺杂等系列硼硅酸盐玻璃,测量了样品的激发光谱和发射光谱。结果表明:Ho^(3+)单掺杂样品的激发光谱与发射光谱的强度随其浓度增加而逐渐减弱,原因是高浓度掺杂导致Ho^(3+)离子产生猝灭效应;Ho^(3+)/Yb^(3+)共掺杂玻璃由于Yb^(3+)离子的敏化作用,光谱强度增强;Ho^(3+)/Yb^(3+)/Er^(3+)共掺杂样品中Ho^(3+)离子向Er^(3+)离子发生能量传递,Ho^(3+)离子的激发光谱和发射光谱强度均减弱。同时讨论了峰值波长为550nm宽带发射峰的发光机制。 展开更多
关键词 Ho^3+/Yb^3+/Er^3+共掺杂硅酸盐玻璃 激发光谱 发射光谱
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Distinct Thermal Quenching of Upconversion and Downshifting Luminescence Caused by Dynamic Defects in Ion-conductive Na_(3)Sc_(2)(PO_(4))_(3):Yb^(3+),Er^(3+)Phosphor
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作者 WANG Shijie WANG Yinghan +2 位作者 TAO Zhengren AN Zhengce YE Shi 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期863-875,共13页
Eu^(2+)-doped Na_(3)Sc_(2)(PO_(4))_(3)ionic conductor possesses superior thermal quenching(TQ)resistance,which is considered as a promising phosphor for high-power lighting applications.Yet the underlying mechanism of... Eu^(2+)-doped Na_(3)Sc_(2)(PO_(4))_(3)ionic conductor possesses superior thermal quenching(TQ)resistance,which is considered as a promising phosphor for high-power lighting applications.Yet the underlying mechanism of negative thermal quenching(NTQ)is not fully understood.In this study,we focus on upconversion(UC)and downshifting(DS)luminescence of Yb^(3+)/Er^(3+)with f-f transition rather than susceptible d-f transition of Eu^(2+)in Na_(3)Sc_(2)(PO_(4))_(3),aiming to get a more insightful view.The results show that thermally accelerated dynamic defects/ions contributes to the significant negative thermal quenching(NTQ)of UC luminescence and thermally stabilized DS luminescence by promoting the radiative transition and suppressing the non-radiative transition.The UC process with slow population rate is more susceptible to perturbation of Na+migration process with time scale equivalent to that of the former,resulting in evident NTQ of UC luminescence.This research opens an avenue for understanding the NTQ mechanism of luminescence via dynamic defects/ions. 展开更多
关键词 Na_(3)Sc_(2)(PO_(4))3∶Yb^(3+) Er^(3+) upconversion luminescence downshifting luminescence negative thermal quenching energy transfer
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新型Al_2O_(3)-CaO-ZnO玻璃制备与Er^(3+)∶2.7 μm中红外发光性能
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作者 刘银 万杰 +1 位作者 肖永宝 禹德朝 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期727-735,共9页
3 μm波段的中红外光纤激光器在生物医疗、环境监测和军事等领域具有重要的应用前景,在国内外受到了广泛的关注和研究。低声子能量、高效稳定的中红外玻璃作为光纤激光器的核心工作介质,是实现3 μm波段中红外激光的重要基础。本文采用... 3 μm波段的中红外光纤激光器在生物医疗、环境监测和军事等领域具有重要的应用前景,在国内外受到了广泛的关注和研究。低声子能量、高效稳定的中红外玻璃作为光纤激光器的核心工作介质,是实现3 μm波段中红外激光的重要基础。本文采用熔融-淬冷法制备了掺Er^(3+)新型Al_2O_(3)-CaO-ZnO玻璃,通过热分析、拉曼光谱、透射光谱以及光致发光光谱等对玻璃的热力学、结构、透过波长范围和中红外发光性能进行了表征。结果表明,Al_(2)O_(3)-CaO-ZnO玻璃具有较高的玻璃化转变温度(~750℃)、较低的声子能量(~780 cm^(-1))以及较宽的透过波长范围(0.5~5 μm);在980 nm激光激发下,在掺Er^(3+)玻璃中观察到了明显的2.7 μm(Er^(3+)∶^(4)I_(11/2)→^(4)I_(13/2))波段荧光发射。研究结果表明Al_(2)O_(3)-CaO-ZnO体系玻璃是一种优良的中红外激光基质材料。 展开更多
关键词 铝酸盐玻璃 Er^(3+)掺杂 2.7μm发光 中红外发光
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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
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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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