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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
1
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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GdVO_(4)∶Yb^(3+),Ln^(3+)(Ln=Er^(3+),Tm^(3+))发光粉的上转换发光性质研究
2
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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掺杂Yb^(3+)的LiYF_(4)和Y_(3)Al_(5)O_(12)反斯托克斯荧光冷却对比研究
3
作者 雷永清 胡晋伟 +2 位作者 王朝玉 钟标 印建平 《华东师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期33-42,共10页
激光诱导固体反斯托克斯荧光冷却在全固态低温光学制冷器和辐射平衡激光器领域有着重要的应用价值,而掺杂Yb^(3+)的LiYF_(4)(YLF)晶体和Y_(3)Al_(5)O_(12)(YAG)晶体以其卓越的激光冷却性能脱颖而出.在相同的条件下,对Yb^(3+)掺杂浓度为7... 激光诱导固体反斯托克斯荧光冷却在全固态低温光学制冷器和辐射平衡激光器领域有着重要的应用价值,而掺杂Yb^(3+)的LiYF_(4)(YLF)晶体和Y_(3)Al_(5)O_(12)(YAG)晶体以其卓越的激光冷却性能脱颖而出.在相同的条件下,对Yb^(3+)掺杂浓度为7.5%的YLF晶体和YAG晶体的光谱特性和反斯托克斯荧光冷却性能进行了比较分析.研究结果表明,与7.5%Yb^(3+):YAG晶体相比,7.5%Yb^(3+):YLF晶体具有更小的最低可达到温度,成为低温制冷器更可行的候选者.此外,在1030 nm激光泵浦条件下,未能在7.5%Yb^(3+):YAG晶体中观测到净制冷效应.因此,对于设计采用Yb^(3+):YAG晶体作为增益介质的辐射平衡激光器而言,Yb^(3+)的掺杂浓度不应超过7.5%. 展开更多
关键词 反斯托克斯荧光冷却 Yb^(3+):LiYF_(4)(YLF)晶体 Yb^(3+):Y_(3)Al_(5)O_(12)(YAG)晶体
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棒状结构NaGdF_(4):Yb^(3+),Er^(3+)上转换发光性能的研究
4
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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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
5
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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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
6
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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Er^(3+)/Yb^(3+)/Pr^(3+):SrLaGaO_(4)晶体的光谱分析及中红外发射增强
7
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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TiO_(2)空心微球在NaYF_(4)∶Yb^(3+),Er^(3+)/商业TiO_(2)染料敏化太阳能电池中的应用 被引量：3
8
作者 朱清 李成胜 +3 位作者 鲍雨 万豪赟 余莹 袁志强 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期218-222,共5页
以TiCl_(3)为钛源,水热法制备高散射性能的锐钛矿TiO_(2)空心微球。以商业TiO_(2)(P25)/NaYF_(4)∶Yb~(^(3+)),Er^(3+)混合材料为底层薄膜,TiO_(2)空心微球为反射层组成双层结构光阳极薄膜,优化了太阳能电池性能。结果表明:新型结构的... 以TiCl_(3)为钛源,水热法制备高散射性能的锐钛矿TiO_(2)空心微球。以商业TiO_(2)(P25)/NaYF_(4)∶Yb~(^(3+)),Er^(3+)混合材料为底层薄膜,TiO_(2)空心微球为反射层组成双层结构光阳极薄膜,优化了太阳能电池性能。结果表明:新型结构的太阳能电池短路光电流(J_(sc)=16.81mA/cm^(2))、开路光电压(V_(oc)=0.78V)、填充因子(FF=0.66)和光电转化效率(η=8.65%),其光电转化效率与纯P25(6.70%)光阳极和P25/NaYF_(4)∶Yb^(3+),Er^(3+)(7.35%)光阳极相比较分别提升了29%和18%。 展开更多
关键词 二氧化钛空心微球 反射层 nayf_(4)∶Yb^(3+) Er^(3+)/商业二氧化钛
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基于NaYF_4∶Yb^(3+),Er^(3+)上转换发光纳米晶的复合微球组装及其光动力活性 被引量：2
9
作者 张庆彬 程成 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2015年第1期81-86,共6页
采用微乳液法,以NaYF4∶Yb3+,Er3+纳米晶为发光基元,肽菁锌(Zn Pc)光敏分子与十八碳烯-马来酸酐共聚物(PMAO)为功能分子,一步组装获得了NaYF4-Zn Pc-PMAO复合微球,此微球同时具备成像与光动力活性功能,NaYF4可作为低生物背景的荧光成像... 采用微乳液法,以NaYF4∶Yb3+,Er3+纳米晶为发光基元,肽菁锌(Zn Pc)光敏分子与十八碳烯-马来酸酐共聚物(PMAO)为功能分子,一步组装获得了NaYF4-Zn Pc-PMAO复合微球,此微球同时具备成像与光动力活性功能,NaYF4可作为低生物背景的荧光成像剂,同时其上转换发光可以敏化Zn Pc用于光动力活性研究,PMAO分子经过简单的水解反应即可实现表面羧基功能化。TEM,Zeta电位与PL测试证实了微球的结构与性能。利用荧光共聚焦成像技术实现了对Hela细胞的发光成像;进一步通过单线态氧监测及980 nm光照下的MTT法细胞活性测试表明微球具有光动力活性功能。 展开更多
关键词 nayf4∶Yb^3+ Er^3+ 上转换发光 复合微球 生物成像 光动力治疗
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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
10
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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Yb^(3+)/Er^(3+)双掺杂的NaYF_(4)上转换纳米功能材料的制备与设计优化 被引量：5
11
作者 程娇娇 彭微 +6 位作者 孟颖 殷慧 罗利霞 王凌男 代展硕 李淑荣 孟佩俊 《分析科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期448-454,共7页
为合成单分散、形貌尺寸均一、高上转换发光的稀土上转换纳米功能材料,本文以稀土氯化物为反应前驱体,采用溶剂热法合成Yb^(3+)/Er^(3+)双掺杂的NaYF_(4)上转换发光纳米材料,并对稀土元素掺杂比例、反应时间、反应温度、油酸体积分数等... 为合成单分散、形貌尺寸均一、高上转换发光的稀土上转换纳米功能材料,本文以稀土氯化物为反应前驱体,采用溶剂热法合成Yb^(3+)/Er^(3+)双掺杂的NaYF_(4)上转换发光纳米材料,并对稀土元素掺杂比例、反应时间、反应温度、油酸体积分数等影响材料结构、形貌和发光性能的条件进行了优化。结果表明,最佳稀土元素掺杂比例为78%Y^(3+)∶20%Yb^(3+)∶2%Er^(3+),反应时间90 min,反应温度300℃,油酸体积分数15.5%。在最佳条件下,本研究合成的NaYF_(4)∶Yb^(3+),Er^(3+)纳米材料形貌呈六方晶型,直径约为30 nm,与标准卡片匹配良好;在980 nm近红外光激发下,该纳米材料在529 nm、542 nm以及657 nm处均可以观察到Er^(3+)的特征发射峰,且发射出明亮的绿色荧光。本研究为后续制备修饰有不同功能基团的NaYF_(4)∶Yb^(3+),Er^(3+)纳米材料及其应用奠定了基础。 展开更多
关键词 稀土掺杂上转换纳米材料 nayf_(4)∶Yb^(3+) Er^(3+) 溶剂热法 设计优化
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微波法快速可控合成红光发射的NaYF_(4):Yb^(3+)/Er^(3+)上转换纳米材料 被引量：2
12
作者 康春杨 左显维 +2 位作者 韩根亮 宋青 陈云琳 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期9091-9097,共7页
采用单模微波法快速合成了红光发射的NaYF_(4):Yb^(3+)/Er^(3+)上转换纳米材料,探讨了反应温度、反应时间、反应溶剂以及掺杂离子浓度对目标产物合成的影响,并通过TEM,XRD和荧光光谱对所得样品的形貌、结构及发光性能进行了表征。结果表... 采用单模微波法快速合成了红光发射的NaYF_(4):Yb^(3+)/Er^(3+)上转换纳米材料,探讨了反应温度、反应时间、反应溶剂以及掺杂离子浓度对目标产物合成的影响,并通过TEM,XRD和荧光光谱对所得样品的形貌、结构及发光性能进行了表征。结果表明,该方法能高效制备平均粒径为50 nm、具有立方相结构的NaYF_(4):Yb^(3+)/Er^(3+)上转换纳米材料,其在980 nm激光激发下,当Yb^(3+)和Er^(3+)掺杂浓度为20%和2%时,呈现强红光发射。通过创新发光材料的合成方法实现了强红光发射上转换纳米材料在10 min内的简单快速合成,显著提高了材料的合成效率。该研究合成的纳米材料在生物标记、细胞成像、生物检测等领域也具有巨大的应用前景。 展开更多
关键词 微波法 nayf_(4):Yb^(3+)/Er^(3+) 上转换纳米材料 可控合成 红色上转换发光
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高浓度敏化剂掺杂的NaYF_4∶Yb^(3+),Er^(3+)纳米材料的合成及发光性能研究 被引量：2
13
作者 吴启晓 赵谡玲 +4 位作者 徐征 宋丹丹 乔泊 张俊杰 左鹏飞 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1406-1411,共6页
为了探究泵浦功率对不同浓度敏化剂离子掺杂的上转换材料发光特性的影响,采用溶剂热法,成功制备了不同浓度敏化剂Yb^(3+)掺杂的NaYF_4∶Yb^(3+), Er^(3+)上转换纳米颗粒。首先对这种纳米晶体的结构和形貌进行了详细的分析,使用X射线粉... 为了探究泵浦功率对不同浓度敏化剂离子掺杂的上转换材料发光特性的影响,采用溶剂热法,成功制备了不同浓度敏化剂Yb^(3+)掺杂的NaYF_4∶Yb^(3+), Er^(3+)上转换纳米颗粒。首先对这种纳米晶体的结构和形貌进行了详细的分析,使用X射线粉末衍射仪和透射电子显微镜测试了制备的纳米晶体的结构和形貌。表征结果证明了制备的纳米颗粒均为结晶性良好、形状规则的六方相纳米晶体,随着Yb^(3+)掺杂浓度的提高,纳米晶体的粒径有所增加。在此基础上,通过控制泵浦功率对不同浓度敏化剂Yb^(3+)掺杂的NaYF_4∶Yb^(3+), Er^(3+)上转换纳米颗粒在980 nm激发光下的光致发光特性做了详细的研究。对于不同浓度敏化剂掺杂的样品,随着泵浦功率的提高,上转换发光的强度增强,这可以归因于高泵浦功率促进材料对激发光的吸收。上转换发光的红绿比也得到了提高,值得注意的是,在不同浓度敏化剂Yb^(3+)掺杂的样品中,发光的红绿比改变的程度和可调谐的范围有所不同。为了深入的了解上转换发光机制,对不同浓度样品中可能发生的电子能量传递机制进行了讨论并提出假设,认为上转换发光过程中,不同浓度样品中红绿比变化程度的不同是发光离子组合之间的平均距离和包括多声子弛豫、交叉弛豫和反向能量传递的非弛豫过程的综合作用。在低浓度敏化剂掺杂的样品中,由于掺杂浓度导致Yb^(3+)和Er^(3+)之间的平均距离较大,反向能量传递过程比较微弱。在非弛豫过程中,发生在同一发光中心Er^(3+)上的多声子弛豫和相邻发光中心Er^(3+)之间的交叉弛豫为主要过程。随着泵浦功率的提高,高能级的布居速率增加减弱了非辐射弛豫对发光的影响,材料的红绿比只有微弱的提高,绿光是上转换发光中的主要成分。随着掺杂浓度的提高,敏化剂离子Yb^(3+)和激活剂离子Er^(3+)之间的平均间距减小,反向能量传递过程得到增强,成为非辐射弛豫过程中的主要部分。由于泵浦功率增强而提高的高能级对上转换发光的贡献,通过相邻敏化剂和激活剂离子之间的反向能量传递过程得到迅速的衰减,使红光成为上转换发光中的主要成分。在980 nm的近红外光激发下,在不同浓度Yb^(3+)掺杂的样品中存在不同侧重的非辐射弛豫过程,由于多声子弛豫、交叉弛豫和反向能量传递共同作用,红绿比随着泵浦功率提高而增加。这种发光特性不但使得我们得到红光性能更好的上转换荧光材料,而且可以通过测定材料的红绿比来判定材料的掺杂浓度。经过进一步的设计和修饰,这种纳米材料很有潜力作为一种多功能光动力治疗纳米平台在生物检测领域中得到应用。不同浓度样品中可能发生的电子能量转移过程的提出,有利于对上转换发光机理的了解和稀土发光离子组合的设计和优化。 展开更多
关键词 nayf4∶Yb^3+ Er^3+ 上转换发光 敏化剂掺杂
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热处理温度及EDTA对β-NaYF_4:Yb^(3+),Er^(3+)材料结构与性能的影响 被引量：1
14
作者 袁新生 顾士甲 +1 位作者 王连军 江莞 《中国材料进展》 CAS CSCD 2014年第2期120-124,共5页
采用共沉淀法合成了Yb3+、Er3+共掺杂的NaYF4粉体,重点研究了热处理温度和螯合剂EDTA对所合成粉体的晶相、表面形貌以及上转换发光性能的影响,并利用X射线衍射、扫描电镜及荧光光谱对其结构组成、晶体表面形貌及发光性能进行了研究。结... 采用共沉淀法合成了Yb3+、Er3+共掺杂的NaYF4粉体,重点研究了热处理温度和螯合剂EDTA对所合成粉体的晶相、表面形貌以及上转换发光性能的影响,并利用X射线衍射、扫描电镜及荧光光谱对其结构组成、晶体表面形貌及发光性能进行了研究。结果表明:随着热处理温度的升高,NaYF4:Yb3+,Er3+粉体由立方相向六方相转变,当温度高于600℃时又从六方相逐渐转变为立方相,而且颗粒的尺寸逐渐变大,从近似球形到无规则形状;NaYF4:Yb3+,Er3+发光强度与热处理温度密切相关,热处理温度对于β-NaYF4:Yb3+,Er3+的发光性能有着重要的影响。经过600℃热处理后的粉体具有较高的发光强度;螯合剂EDTA的添加对所合成粉体的发光性能有着明显的影响,螯合剂的添加降低了其发光强度;在1 000℃以内,NaYF4:Yb3+,Er3+具有良好的热稳定性。 展开更多
关键词 nayf4 YB^3+ ER^3+ 热处理 螯合剂 上转换发光
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制备工艺对掺杂NaYF_4∶Er^(3+),Yb^(3+)发光纳米晶的聚合物光波导放大器性能的影响 被引量：1
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作者 邢桂超 黄雅莉 +3 位作者 张美玲 王希斌 王菲 张大明 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期681-686,共6页
制备了NaYF_4∶Er^(3+),Yb^(3+)纳米晶,表征了纳米晶的形貌,通过物理掺杂的方式将纳米粒子掺杂到SU-8中作为光波导放大器的芯层材料,优化了波导放大器的尺寸,利用旋涂、刻蚀等工艺,在二氧化硅衬底上制备了光波导放大器。实验中用光漂白... 制备了NaYF_4∶Er^(3+),Yb^(3+)纳米晶,表征了纳米晶的形貌,通过物理掺杂的方式将纳米粒子掺杂到SU-8中作为光波导放大器的芯层材料,优化了波导放大器的尺寸,利用旋涂、刻蚀等工艺,在二氧化硅衬底上制备了光波导放大器。实验中用光漂白法和湿法刻蚀两种方法制备光波导放大器,分别给出了两种方法制备的器件的结构、工艺流程、光场模拟结果,并对两种方法制备的器件的放大特性进行了测试。测试结果表明,当980 nm波长的泵浦光功率为241 m W且1 550 nm波长的信号光功率为0.1 m W时,使用湿法刻蚀法制备的放大器得到2.7 d B的相对增益。当980 nm波长的泵浦光功率为235 m W且1 550 nm波长的信号光功率为0.1 m W时,使用光漂白法制备的放大器得到4.5 d B的相对增益。根据以上测试结果,分析了两种工艺对器件性能的影响。 展开更多
关键词 波导放大器 nayf4∶Er^3+ Yb^3+纳米粒子 聚合物
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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
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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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水热法合成纳米晶NaYF4：Er^3＋，Tm^3＋，Yb^3＋的上转换发光特性 被引量：14
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作者 李岳 翟海青 +1 位作者 杨魁胜 张月平 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期239-242,共4页
以EDTA为络合剂,用水热法合成了Er3+,Tm3+和Yb3+共掺杂的NaYF4纳米晶。XRD和TEM的结果表明:粒径约为30 nm,属于六方晶系。在980 nm半导体激光器激发下,研究了不同Er3+离子掺杂浓度对Tm3+和Er3+离子上转换发光性能的影响,光强与泵浦功率... 以EDTA为络合剂,用水热法合成了Er3+,Tm3+和Yb3+共掺杂的NaYF4纳米晶。XRD和TEM的结果表明:粒径约为30 nm,属于六方晶系。在980 nm半导体激光器激发下,研究了不同Er3+离子掺杂浓度对Tm3+和Er3+离子上转换发光性能的影响,光强与泵浦功率的双对数曲线表明,474,525,539,650 nm的发射均属于双光子过程,408 nm的发射属于三光子过程。讨论了样品的协作敏化和声子辅助共振能量传递的上转换发光机制。 展开更多
关键词 水热法 上转换 纳米晶 nayf4:Er^3+ TM^3+ YB^3+
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Er^(3+),Yb^(3+)∶YAl_3(BO_3)_4晶体的光谱性质研究 被引量：6
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作者 李静 王继扬 +3 位作者 张怀金 苏静 谭浩 宋峰 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期367-370,共4页
采用助熔剂法生长了Er3 + ,Yb3 + 共掺的YAl3 (BO3 ) 4 晶体 ,测量了晶体的室温吸收谱。由此吸收谱 ,根据Judd Ofelt理论计算了Er3 + 在Er3 + ,Yb3 + ∶YAl3 (BO3 ) 4 晶体中的强度参数、自发辐射几率、积分发射截面等参数。强度参数为... 采用助熔剂法生长了Er3 + ,Yb3 + 共掺的YAl3 (BO3 ) 4 晶体 ,测量了晶体的室温吸收谱。由此吸收谱 ,根据Judd Ofelt理论计算了Er3 + 在Er3 + ,Yb3 + ∶YAl3 (BO3 ) 4 晶体中的强度参数、自发辐射几率、积分发射截面等参数。强度参数为Ω2 =2 .4 4× 10 -2 0 cm2 、Ω4=2 .0 0× 10 -2 0 cm2 、Ω6=6 .10× 10 -2 0 cm2 。研究了晶体的荧光特性 ,并在 976nm激光泵浦下得到了上转换绿色荧光。 展开更多
关键词 Er^3+ Yb^3+:YAl3(BO3)4晶体 激光材料 光谱性质 晶胞
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Er^(3+)/Yb^(3+):KG(WO_4)_2的熔盐提拉法生长及光谱性能 被引量：6
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作者 朱昭捷 涂朝阳 +2 位作者 李坚富 吴柏昌 黄燕 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1432-1434,共3页
采用熔盐提拉法生长了尺寸达30mm×25mm×15mm的Er3+/Yb3+:KGd(WO4)2透明晶体,从中切出5mm×5mm×3mm大小的激光器件,在室温下测试了吸收光谱,可以观察到晶体存在366,380,489,522,651,811,980nm等吸收峰,并对之进行了... 采用熔盐提拉法生长了尺寸达30mm×25mm×15mm的Er3+/Yb3+:KGd(WO4)2透明晶体,从中切出5mm×5mm×3mm大小的激光器件,在室温下测试了吸收光谱,可以观察到晶体存在366,380,489,522,651,811,980nm等吸收峰,并对之进行了能级归属。同时在980nm激光激发下测试了荧光光谱,可以发现在1024,1535nm处存在较宽的强发射峰,其半高宽分别为60和36nm。研究结果表明,Er3+/Yb3+:KG(WO4)2适合于InGaAsLD(980nm)泵浦,有可能产生1024nm波段及人眼安全的1535nm波段的可调谐激光。 展开更多
关键词 Er^3+/Yb^3+:KGd(WO4)2 熔盐提拉法 光谱性能
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YLiF_4:Er^(3+),Tm^(3+),Yb^(3+)中Tm^(3+)浓度对上转换发光的影响 被引量：5
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作者 赵谡玲 侯延冰 +1 位作者 徐征 裴晓将 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期597-600,共4页
利用水热法合成了YLiF4:Er3+,Tm3+,Yb3+,其中Er3+和Yb3+的浓度保持固定不变,分别为1 mol%和1.5 mol%,Tm3+浓度变化范围是2 mol%~8 mol%。在这种共掺杂体系中,同时观察到了Er3+,Tm3+和Yb3+的吸收,且Tm3+的吸收随着其浓度的增强而增强。在... 利用水热法合成了YLiF4:Er3+,Tm3+,Yb3+,其中Er3+和Yb3+的浓度保持固定不变,分别为1 mol%和1.5 mol%,Tm3+浓度变化范围是2 mol%~8 mol%。在这种共掺杂体系中,同时观察到了Er3+,Tm3+和Yb3+的吸收,且Tm3+的吸收随着其浓度的增强而增强。在980 nm光的激发下,当Tm3+浓度很小时,这种材料的上转换发光为白光。其中蓝光主要来源于Tm3+的激发态1G4到基态3H6的跃迁,绿光来源于Er3+的4S3/2和2H11/2到基态4I15/2的跃迁,红光既来源于Tm3+的1G4→3F4的跃迁,也来源于Er3+的4F9/2→4I15/2的跃迁。并且这种上转换发光强度随着Tm3+浓度的增强而降低,但对应不同能级跃迁的发光强度降低的幅度不同,这是因为Er3+和Tm3+之间的相互作用。 展开更多
关键词 上转换发光 能量传递 YLiF4:Er^3+ Tm^3+ Yb^3+ 水热合成
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