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Yb^(3+)/Eu^(3+)共掺Gd_(3)Zn_(2)GaGe_(2)O_(12)荧光粉制备及其上转换发光
1
作者 方芳 刘海晟 +3 位作者 陈喆昊 李本春 张大伟 禹德朝 《发光学报》 北大核心 2025年第7期1283-1291,共9页
近红外激发多色可见光上转换荧光粉是当前的研究热点,其中红色上转换的探究具有重大意义。本文采用高温固相法制备了一系列Eu^(3+)/Yb^(3+)共掺Gd_(3)Zn_(2)GaGe_(2)O_(12)(缩写为GZGGO∶Eu^(3+),Yb^(3+))荧光粉,并通过粉末X射线衍射仪(... 近红外激发多色可见光上转换荧光粉是当前的研究热点,其中红色上转换的探究具有重大意义。本文采用高温固相法制备了一系列Eu^(3+)/Yb^(3+)共掺Gd_(3)Zn_(2)GaGe_(2)O_(12)(缩写为GZGGO∶Eu^(3+),Yb^(3+))荧光粉,并通过粉末X射线衍射仪(XRD)、Rietveld结构精修、扫描电镜(SEM)和能量分散X射线光谱分析(EDS)对合成材料的物相、晶体结构、颗粒形貌与尺寸、元素分布等进行了系统分析,证实我们成功制得了纯相荧光粉样品。该样品在近红外980 nm激光器作用下可产生一系列可见上转换发光谱,其光色随着Eu^(3+)浓度的增加呈现从浅绿色到橙色、橙红色和红色的可视性变化,光谱强度在35%Eu^(3+)和20%Yb^(3+)共掺杂时达到最大值。通过激光功率变化、荧光寿命和温度变化可知GZGGO∶Eu^(3+),Yb^(3+)体系上转换为双光子吸收过程,并具有较好的荧光热稳定性。Eu^(3+)/Yb^(3+)共掺体系上转换的进一步发展可能会在高效红光上转换新材料方面取得突破,相关的可视化光色调控也将为多色荧光防伪应用提供极大的可能性。 展开更多
关键词 稀土离子 Eu^(3+) Yb^(3+) 上转换 能量传递
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静电纺丝法制备Pr^(3+)掺杂BaTiO_(3)纳米纤维及其光学性能研究 被引量：1
2
作者 陈铃 关员路 +4 位作者 刘昊宇 王娇 裴清豪 杨柳 刘少辉 《功能材料》 北大核心 2025年第6期6216-6220,6228,共6页
为了提升钛酸钡材料的发光性能,基于稀土元素掺杂的理念,采用静电纺丝工艺制备出Pr^(3+)掺杂BaTiO_(3)一维纳米纤维,分析了稀土元素Pr掺杂浓度对一维纳米纤维相结构、形貌、发光性能的影响,并对其影响因素及机理进行分析。测试结果表明... 为了提升钛酸钡材料的发光性能,基于稀土元素掺杂的理念,采用静电纺丝工艺制备出Pr^(3+)掺杂BaTiO_(3)一维纳米纤维,分析了稀土元素Pr掺杂浓度对一维纳米纤维相结构、形貌、发光性能的影响,并对其影响因素及机理进行分析。测试结果表明:静电纺丝制备出的Pr^(3+)掺杂BaTiO_(3)纳米粉体具有良好的一维纳米纤维形貌,在较低Pr^(3+)掺杂浓度时,稀土元素Pr^(3+)能够进入BaTiO_(3)粉体的晶格,并不形成新的杂相,荧光性能测试结果表明:Pr^(3+)掺杂可以显著提高BaTiO_(3)一维纳米纤维的发光性能,Pr^(3+)掺杂可以提供相关的电子跃迁能级,荧光峰发射峰位于497、502、539、613、659 nm可以归因于^(3)P_(0)→^(3)H_(4)、^(3)P_(1)→^(3)H_(5)、^(3)P_(0)→^(3)H_(6)、^(3)P_(0)→^(3)F_(2)的能级跃迁,并且随着稀土元素Pr^(3+)掺杂浓度的逐渐增加,Ba 1-x Pr x TiO_(3)一维纳米纤维的荧光发光强度呈现先提高后降低,此现象可以归因于当较低Pr^(3+)浓度掺杂时,BaTiO_(3)晶格与Pr^(3+)间的相互作用,而Pr^(3+)浓度掺杂较高时,BaTiO_(3)晶格内与Pr^(3+)之间的距离变小,导致部分能量转移到猝灭中心,从而导致Pr^(3+)掺杂BaTiO_(3)一维纳米纤维荧光发光强度降低。 展开更多
关键词 BaTiO_(3) 一维纳米纤维 微观形貌 光学性能 Pr^(3+)掺杂 微观机理
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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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Yb^(3+)∶Ca_(3)Li_(0.275)Nb_(1.775)Ga_(2.95)O_(12)晶体的生长、光谱特性及飞秒激光性能研究
4
作者 李谞泓 朱昭捷 +2 位作者 黄一枝 涂朝阳 王燕 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第10期1836-1843,共8页
采用提拉法成功生长了一系列不同掺杂浓度的Yb^(3+)∶Ca_(3)Li_(0.275)Nb_(1.775)Ga_(2.95)O_(12)(Yb^(3+)∶CLNGG)激光晶体,并对其结构、光谱和激光性能进行了系统研究。X射线衍射结果表明,晶体衍射峰与标准卡特征峰一致,未发现杂相生... 采用提拉法成功生长了一系列不同掺杂浓度的Yb^(3+)∶Ca_(3)Li_(0.275)Nb_(1.775)Ga_(2.95)O_(12)(Yb^(3+)∶CLNGG)激光晶体,并对其结构、光谱和激光性能进行了系统研究。X射线衍射结果表明,晶体衍射峰与标准卡特征峰一致,未发现杂相生成。吸收光谱和发射光谱分析显示,Yb^(3+)∶CLNGG晶体在近红外区具有宽吸收带和发射带,10%Yb^(3+)∶CLNGG吸收半峰全宽可达37 nm,发射带宽达40 nm,5%Yb^(3+)∶CLNGG发射截面最大可达1.398×10^(-20) cm^(2),荧光寿命随掺杂浓度升高而增长,10%Yb^(3+)∶CLNGG晶体在室温下寿命超过1 ms。低温发射光谱中观察到多个Stark分裂峰,反映出Yb^(3+)所处晶体场的非等效多中心环境,表明其发光行为具有明显的协同特征。在Kerr锁模条件下,10%Yb^(3+)∶CLNGG晶体实现了中心波长为1058 nm、脉宽为67 fs、带宽为17.7 nm、平均功率35 mW、峰值功率约6.87 kW的稳定飞秒激光输出,展现出良好的锁模稳定性和宽带增益特性。综合光谱与激光实验结果表明,Yb^(3+)∶CLNGG晶体在超快激光和宽带调谐激光器领域具有显著应用潜力。 展开更多
关键词 Yb^(3+)∶CLNGG晶体 提拉法 光谱性能 飞秒激光 激光增益介质
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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
5
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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Yb^(3+),Bi^(3+)掺杂CaF_(2)的合作发光及量子剪裁特性
6
作者 凌祝同 郭星原 +2 位作者 蒋中英 巴合提古丽·阿斯里别克 吐尔逊·艾迪力比克 《材料科学与工程学报》 北大核心 2025年第2期283-288,313,共7页
本研究采用共沉淀法制备了CaF_(2)∶1%Yb^(3+), CaF_(2)∶1%Bi^(3+),x%Yb^(3+)(x=0,1,3,10,15)粉末样品。制备样品在980 nm近红外光激发下,在460~560 nm波段显示Yb^(3+)离子的合作发光峰。当Bi^(3+)离子掺入后,除合作发光外,在650 nm附... 本研究采用共沉淀法制备了CaF_(2)∶1%Yb^(3+), CaF_(2)∶1%Bi^(3+),x%Yb^(3+)(x=0,1,3,10,15)粉末样品。制备样品在980 nm近红外光激发下,在460~560 nm波段显示Yb^(3+)离子的合作发光峰。当Bi^(3+)离子掺入后,除合作发光外,在650 nm附近出现Bi离子(^(3)P_(1)→^(1)S_(0))的发射峰,出现原因为Yb^(3+)离子对Bi^(3+)离子进行了合作敏化。在266 nm紫外光激发下,可观测到单掺Bi^(3+)离子的样品中Bi^(3+)离子(^(3)P_(1)→^(1)S_(0))在534 nm处的宽带发光。Yb^(3+)和Bi^(3+)离子共掺时,Yb^(3+)离子接受来自Bi^(3+)离子激发态的能量,在980 nm附近波段发光,实现近红外光子的量子剪裁。 展开更多
关键词 CaF_(2):Yb^(3+) Bi^(3+) 合作发光 合作敏化 量子剪裁
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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
7
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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980 nm LD泵浦下Dy^(3+)/Yb^(3+)共掺碲酸盐玻璃3μm波段中红外宽带发光特性
8
作者 潘雨舟 何法鉴 +1 位作者 徐路路 戴世勋 《无机材料学报》 北大核心 2025年第5期521-528,共8页
3~5μm中红外激光在大气通信、环境监测、医疗、国防等领域有着广泛的应用。本研究采用熔融-淬冷法在惰性气氛保护手套箱中制备了Dy^(3+)、Yb^(3+)单掺和Dy^(3+)/Yb^(3+)共掺70TeO_(2)-25ZnO-5La_(2)O_(3)系列玻璃样品,通过差示扫描量热... 3~5μm中红外激光在大气通信、环境监测、医疗、国防等领域有着广泛的应用。本研究采用熔融-淬冷法在惰性气氛保护手套箱中制备了Dy^(3+)、Yb^(3+)单掺和Dy^(3+)/Yb^(3+)共掺70TeO_(2)-25ZnO-5La_(2)O_(3)系列玻璃样品,通过差示扫描量热(DSC)法、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、透过光谱以及3μm波段荧光光谱等测试方法对玻璃的热学和结构特性、羟基含量和中红外发光性能进行了表征。其中,70TeO_(2)-25ZnO-5La_(2)O_(3)玻璃具有较高的抗析晶稳定性(ΔT=101℃)、较低的声子能量(760 cm^(–1))。980 nm激光二极管(LD)泵浦下Dy^(3+)/Yb^(3+)共掺碲酸盐玻璃产生了3μm波段宽带荧光发射,荧光半高宽(FWHM)为326 nm。这主要归因于Yb^(3+)→Dy^(3+)能量传递效率高(98.74%)和3μm附近较低的羟基吸收系数(0.32 cm^(–1))。根据Judd-Ofelt和Dexter理论计算了Dy^(3+)离子的自发辐射跃迁概率、荧光分支比等光谱参数,以及Yb^(3+)→Dy^(3+)能量传递微观参数,讨论并确定了Yb^(3+):^(2)F_(5/2)→Dy^(3+):^(6)H_(7/2),^(6)F_(9/2)为主要的能量传递通道。研究表明,低羟基Dy^(3+)/Yb^(3+)共掺TeO2-ZnO-La2O3玻璃可以作为优良的3μm中红外增益介质。 展开更多
关键词 中红外 Dy^(3+)/Yb^(3+)共掺 JUDD-OFELT理论 Dexter理论 能量传递微观参数
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短时X射线诱导Ca_(3)(BO_(3))_(2):Pr^(3+)紫外到红光域长余辉
9
作者 刘润尧 石文丽 +6 位作者 廖晓彬 张家旭 付晓燕 林彤燕 刘泽文 陈乃辉 张洪武 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第6期1578-1583,共6页
研发了一种短时间X射线诱导的长余辉荧光材料Ca_(3)(BO_(3))_(2):Pr^(3+)。实验表明,该材料在X射线的激发下表现出优异的多波段长余辉发光性能,余辉发射峰主要位于紫外(270,302 nm)、绿光(540 nm)、红光(610 nm)附近,分别对应于Pr^(3+)... 研发了一种短时间X射线诱导的长余辉荧光材料Ca_(3)(BO_(3))_(2):Pr^(3+)。实验表明,该材料在X射线的激发下表现出优异的多波段长余辉发光性能,余辉发射峰主要位于紫外(270,302 nm)、绿光(540 nm)、红光(610 nm)附近,分别对应于Pr^(3+)的4f5d→^(3)H_(4,5),^(3)P_(0)→^(3)H_(4),^(3)P_(0)→^(3)H_(6)能级跃迁。值得注意的是,若施与30 s的X射线辐照,衰减3 h后余辉的强度仍为背底强度的3.9倍。即使只有5 s的X射线辐照,也能产生持续3 h以上的长余辉。这一定程度上减少了X射线对人体的损伤。此外,Ca_(3)(BO_(3))_(2):Pr^(3+)还有优异的光激励性能,在980 nm激光的周期性照射下,可产生稳定的强光。热释光谱结果表明,该材料存在深度为0.8 eV的陷阱,这类陷阱的存在使得样品具有优异的长余辉性能和光激励特性。以上结果表明,Ca_(3)(BO_(3))_(2):Pr^(3+)是一种优异的X射线诱导长余辉荧光材料,有望作为人体光动力治疗的体内光源。 展开更多
关键词 Ca_(3)(BO_(3))_(2):Pr^(3+) 短时间X射线诱导 多波段长余辉
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棒状结构NaGdF_(4):Yb^(3+),Er^(3+)上转换发光性能的研究
10
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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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
11
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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Pr^(3+)/Yb^(3+)共掺碲酸盐玻璃发光特性的研究 被引量：2
12
作者 谷彤昭 朱茂华 夏天 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期34-35,共2页
根据Pr3+ /Yb3+ 共掺碲酸盐玻璃在 980nm附近的吸收谱及 1.3 1μm处的发射谱 ,研究了玻璃样品光谱特性随稀土离子浓度变化的规律。结果表明 :在Yb3+ 离子浓度不变的情况下 ,1.3 1μm处的发光随着Pr3+ 离子浓度的增加 ,其强度先增后减 ,... 根据Pr3+ /Yb3+ 共掺碲酸盐玻璃在 980nm附近的吸收谱及 1.3 1μm处的发射谱 ,研究了玻璃样品光谱特性随稀土离子浓度变化的规律。结果表明 :在Yb3+ 离子浓度不变的情况下 ,1.3 1μm处的发光随着Pr3+ 离子浓度的增加 ,其强度先增后减 ,并在浓度为 0 .15mol%时达到最大值 ,同时根据Judd 展开更多
关键词 Pr^3+/Yb^3+共掺碲酸盐玻璃 发光特性 稀土离子浓度 吸收截面
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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
13
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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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
14
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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Pr^(3+)/Yb^(3+)共掺氟锆酸盐玻璃的热分析
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作者 钟家柽 昝菱 +2 位作者 黄玲 罗其荣 李承芳 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期111-112,共2页
在对不同PbF2 含量的Pr3+/Yb3+共掺的ZBLAPN玻璃的差热分析后 ,发现含PbF2 大于 4.5 % (摩尔分数 )后 ,差热曲线上的析晶峰出现了分裂 ,经扫描电镜分析 ,含铅量高的玻璃中出现了分相 ,各相的含铅量不同 ,这引起玻璃热稳定下降。
关键词 Pr^3+/Yb^3+ 共掺 氟锆酸盐玻璃 差热分析
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Mg_(3)Y_(2)Ge_(3)O_(12)∶Pr^(3+)材料的多色发光及余辉性能
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作者 郭海洁 张涛 +4 位作者 时秋峰 乔建伟 崔彩娥 黄平 王磊 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期424-433,共10页
采用高温固相法制备了一种具有颜色变化的长余辉发光材料Mg_(3)Y_(2)Ge_(3)O_(12)∶Pr^(3+)。通过X射线衍射、激发发射光谱、余辉衰减及热释光曲线等,对样品的结构、发光及余辉性能进行了系统分析。在283 nm激发下,发射光谱在485 nm和60... 采用高温固相法制备了一种具有颜色变化的长余辉发光材料Mg_(3)Y_(2)Ge_(3)O_(12)∶Pr^(3+)。通过X射线衍射、激发发射光谱、余辉衰减及热释光曲线等,对样品的结构、发光及余辉性能进行了系统分析。在283 nm激发下,发射光谱在485 nm和609 nm处表现出两个较强的尖峰发射,分别归属于Pr^(3+)离子的^(3)P_(2)→^(3)H_(4)及^(3)P_(0)→3H6能级跃迁。通过对Pr^(3+)离子浓度的调控,有效改变了绿光和红光的相对发射强度,从而实现了发光颜色的多色化。此外,在激发光源停止后该材料同样具有多色的余辉发射,对于最佳样品(Mg_(3)Y_(2)Ge_(3)O_(12)∶0.015Pr^(3+))的余辉时间可达1200 s以上。之后,我们通过热释光曲线具体研究了陷阱的分布及余辉的充放能过程。结果表明,Mg_(3)Y_(2)Ge_(3)O_(12)∶0.015Pr^(3+)材料中浅陷阱的浓度相对较低从而导致室温下的余辉性能较弱。由于材料在高温区域具有超宽带陷阱分布,因此,我们进一步探究了其在高温下的多色长余辉性能。在本工作中,我们成功制备了一种单一离子激活的发光及余辉颜色可调的长余辉发光材料,考虑到其在室温以及高温条件下都具有发光及余辉颜色变化的特点,该材料在高温预警标识以及防伪领域有着潜在的应用价值。 展开更多
关键词 长余辉发光材料 Mg_(3)Y_(2)Ge_(3)O_(12)∶Pr^(3+) 多色化 防伪
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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
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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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Yb^(3+)/Nd^(3+)掺杂对Sr_(9)Ga(PO_(4))_(7)∶Cr^(3+)发光性能的影响 被引量：1
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作者 谢鑫 葛万银 +4 位作者 张倩 杨茂浩 吴晨歌 何鹏 殷宏磊 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期736-744,共9页
近红外荧光粉由于其独特的物理特性和广阔的应用前景吸引了人们极大的研究兴趣。本文通过高温固相反应法合成Sr_(9)Ga(PO_(4))_(7)∶0.8Cr^(3+)近红外荧光粉,使用460 nm蓝光激发样品的发射波长位于833 nm,半峰宽为117 nm。随后引入稀土... 近红外荧光粉由于其独特的物理特性和广阔的应用前景吸引了人们极大的研究兴趣。本文通过高温固相反应法合成Sr_(9)Ga(PO_(4))_(7)∶0.8Cr^(3+)近红外荧光粉,使用460 nm蓝光激发样品的发射波长位于833 nm,半峰宽为117 nm。随后引入稀土离子合成Sr_(9)Ga(PO_(4))_(7)∶0.8Cr^(3+),Yb^(3+)和Sr_(9)Ga(PO_(4))_(7)∶0.8Cr^(3+),Nd^(3+)近红外荧光粉。相比Sr_(9)Ga(PO_(4))_(7)∶0.8Cr^(3+),460 nm蓝光激发的Sr_(9)Ga(PO_(4))_(7)∶0.8Cr^(3+),Yb^(3+)同时出现Cr^(3+)和Yb^(3+)特征发射峰,经过光谱分析和荧光寿命变化证明Cr^(3+)-Yb^(3+)存在能量传递通道,最高使Cr^(3+)-Yb^(3+)能量传递效率达80.2%,得益于Yb^(3+)卓越的热稳定性促使整体荧光光谱热稳定性提高约3.7倍。设计合成的Sr_(9)Ga(PO_(4))_7∶0.8Cr^(3+),Nd^(3+)样品调制出833,876,1 060 nm的多峰发射,显著拓宽了近红外光谱范围。最终,讨论了荧光粉在温度传感和无损检测领域的应用,证明该系列荧光粉具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 Sr_(9)Ga(PO_(4))_(7)∶0.8Cr^(3+) 近红外荧光粉 Yb^(3+) Nd^(3+)
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Yb^(3+)∶Pr^(3+)∶ZBLAN光纤中4f5d上转换激发的理论研究 被引量：5
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作者 方爱平 戴振文 +3 位作者 杨海贵 孙桂娟 王立军 蒋占魁 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期487-494,共8页
利用粒子数速率方程和相关的辐射跃迁理论,计算了Yb3+∶Pr3+∶ZBLAN光纤中Pr3+离子4f5d能级两步上转换激发的动力学过程。得到不同Pr3+掺杂浓度下,激发光的光谱强度和粒子数密度的纵向分布和有效光纤长度随激发光的光谱强度的变化关系... 利用粒子数速率方程和相关的辐射跃迁理论,计算了Yb3+∶Pr3+∶ZBLAN光纤中Pr3+离子4f5d能级两步上转换激发的动力学过程。得到不同Pr3+掺杂浓度下,激发光的光谱强度和粒子数密度的纵向分布和有效光纤长度随激发光的光谱强度的变化关系。另外,还得到了4f5d荧光强度与入射光强、光纤长度和Pr3+掺杂浓度的关系,给出了激发效率与激发光的光谱强度和Pr3+掺杂浓度的关系。 展开更多
关键词 光学材料 上转换激发 Yb^3+:Pr^3+:ZBLAN 光纤 46d能级
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Pr^(3+)/Yb^(3+)共掺1-3μm锆系氟化物玻璃光纤的研制 被引量：1
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作者 周小 李承芳 +3 位作者 黄晓华 钟家柽 昝玲 黄玲 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 1999年第5期47-48,50,共3页
本文通过引入Ｙｂ３ ＋ 离子以提高掺镨光纤的泵浦效率和改善高浓度掺杂下的浓度猝灭效应，阐述了掺Ｐｒ３ ＋ 氟化物玻璃光纤的工艺并对掺Ｐｒ３ ＋ ／Ｙｂ３ ＋
关键词 共掺 ZBLAN玻璃 掺镨 光纤 掺镨氟化物光纤
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