La1．6（MoO4）3∶Eu3＋0．4纳米晶合成及发光特性

采用燃烧法合成了La1．6（MoO4）3∶Eu3＋0．4纳米晶末,研究了其声子-掺杂-晶格相互作用和发光性质。 X射线粉末衍射（XRD）分析表明,在500～900℃退火后,La1．6（MoO4）3∶Eu3＋0．4样品为单一晶相。对样品进行了光致发光（PL）测量,激发Mo6＋-O2－电荷迁移带,观察到Eu3＋的系列发光,表明Mo6＋-O2－带和Eu3＋间存在能量传递,中心波长分别在λ1＝469 nm和λ2＝426 nm处的两个one-phonon边带,相应的声子能量分别为767和1202 cm－1,分别对应于Mo O和Mo—O—Mo伸缩振动。同时,计算了两个局域模电子-声子耦合强度的黄昆因子分别为S1＝0.055和S2＝0.037,为揭示其三价离子高传导特性及其负热膨胀物理特性提供了实验基础。     

纳米PIC-I分子聚集体的超辐射和Z-扫描研究

分子聚集体在非线性光学和集成光学等领域有潜在的应用前景。纳米结构一维染料分子J—聚集体有许多既不同于单个分子又不同于体材料的奇异性质，即超辐射和巨光学非线性。这种超辐射是由于在几个本征态内振于强度结合在一起，得到一巨跃迁偶极于，因而是超辐射的。跃迁速率与耦合分子个数N成正比。分子聚集体的J—吸收和超辐射发射是共振的。利用Z—扫描技术测量PIC在不同配比下的非线性折射率、非线性吸收系数和非线性极化率。观测到随着链长变短，样品的三阶非线性极化率增大。对这种非线性增强的机制进行了分析和讨论。     

β-NaGdF4纳米球中Tb3+-Er3+下转换对局域态密度的尺寸效应

以Span 80 为模板,采用水热法合成了不同尺寸（4.7~115.5 nm）的β-NaGdF₄：1%Tb³⁺,1%Er³⁺ 纳米晶（NCs）。在Rayleigh限（粒子尺寸小于跃迁波长）下,研究了纳米晶尺寸对局域态密度（Local density of states,LDOS）的影响以及镶嵌在β-NaGdF₄纳米球中的Tb³⁺-Er³⁺的辐射和无辐射特性,进一步揭示下转换过程的物理机制。基于Tb³⁺-Er³⁺ 处在 β-NaGdF₄纳米球中的模型,用Green函数方法计算了Tb³⁺-Er³⁺ 发射体的自发发射速率。在介电纳米球内,Tb³⁺-Er³⁺发射体的LDOS没有显著的变化。在小尺寸（R<<λ）介电纳米球外,按照Chew的理论,发现LDOS有一个类-Gauss分布。如果R>35 nm（在本实验条件下）,介电纳米球外则只能观测到LDOS 的下降边,LDOS与局域场强的平方E²成正比,因而LDOS的类高斯分布出现的原因应归于小尺寸发射体与局域场相互作用的增强。通过计算纳米晶尺寸与体材料自发辐射速率的比值可直接确定纳米材料中的填充因子。     

NaYF_4微晶中Tm~(3+)-Er~(3+)耦合对间的能量传递

在NaYF4微晶中借助于Tm3+-Er3+耦合对间能量传递过程,能够将一个高能291 nm紫外光光子剪裁成近红外796 nm和蓝色476 nm两个光子。在291 nm(34 364 cm-1)紫外光激发下,Tm3+的1I6能级首先被布居,再经过一个交叉弛豫过程使得Er3+的4I9/2和Tm3+的1G4能级同时被布居,从而实现了Tm3+的1G4→3H6[476 nm(21 008 cm-1)]和Er3+的4I9/2→4I15/2[796 nm(12 563 cm-1)]辐射跃迁。估算了这种下转换过程的能量传递效率ηET和量子效率ηQE。通过这种量子剪裁可以解决光谱失配问题,提高GaAs太阳能电池中的转换效率。     

不同介质里Gd2O3∶Eu3+纳米晶中Eu3+的自发辐射

对不同介质包围的Gd2O3∶Eu3 纳米颗粒的发光性质进行了研究。从发射光谱观察到Eu3 的4f组态内跃迁峰位受周围介质的影响不大。Gd2O3纳米颗粒中Eu3 的5D0的自发发射寿命受周围介质的局域场影响很大,主要与介质的有效折射率和纳米颗粒的填充率有关。有两种模型可以描述自发辐射寿命与周围介质的相互作用:Onsanger-实腔模型与Lorentz虚腔模型。本实验结果表明,实腔模型比较合理,而虚腔模型与实验数据偏差较大。     

纳米Gd2 O3:Eu3+中Judd-Ofelt参数的实验确定

报道用Judd-Ofelt理论研究立方相纳米晶Gd2o3:Eu3+材料在77K下的光谱性质.以几乎不受周围晶场环境影响的5D0→7F1跃迁为参考,利用5D0→7F2和5D0→7F4跃迁,从实验上确定强度参数Ωλ(λ=2,4).发现纳米Gd2O3:Eu3+材料晶场强度参数Ωλ随纳米晶粒径的变化而改变,与体材料相比有显著的不同.随微晶粒径减小,发射能级5D0的寿命变短、量子效率降低.这是因为微晶粒径越小,量子限域效应越强,表体比越大,在无序体调制的表面上表面缺陷作用增强而引起的.对电荷(Eu3+-O2-)迁移态和多声子过程另外两种无辐射通道也进行讨论.     

玻璃基质中ZnS：Mn^2＋纳米晶荧光瞬态行为研究

用发射,激发,时间分辨光谱和荧光衰减曲线测量,研究了玻璃基质中ＺｎＳ：Ｍｎ＾２＋纳米晶的荧光瞬态行为。发现材料中的３８９ｎｍ和４０４ｎｍ的蓝色发射不是通常报导的Ｄ－Ａ对自激活发光,而是Ｍｎ＾２＋的间隙态引起的变化的自活活发光。     

纳米复合体中Mn^2＋的研究

通过对ＺｎＳ：Ｍｎ＾２＋纳米晶钠硼硅玻璃复合体的发光和激发光谱研究发现Ｍｎ＾２＋有闰（Ｍｎ＾２＋）ｓｕｂ和间隙（Ｍｎ＾２＋）ｉｎｔ两种格位态。在进一步的电子顺磁共振实验中,证实了Ｍｎ＾２＋的替位和间隙两种格位态的存在,并观测到由于强偶极－偶极相互作用而产生的Ｍｎ团簇。／     

在β-NaGdF_4∶Tb~(3+)纳米晶中~5D_3→~5D_4的多声子弛豫与局域态密度

实验研究了从体材料到纳米晶(NCs)系统中涉及大能隙(5 800 cm-1)的多声子弛豫(MR)。在MR非线性理论框架下,用单频近似声子谱分析了β-Na Gd F4∶Tb3+NCs中Tb3+:5D3→5D4的MR速率与温度的关系。在12~312 K范围内,实验数据与理论曲线符合得很好。结果表明,MR的产生主要是能量较大的光学声子起作用。在Rayleigh极限下,假设Tb3+发射体位于一个纳米球的中心,使用Green张量方法计算了自发衰减速率Гrad。在纳米球内没有发现局域态密度(LDOS)的明显改变。然而,当R35 nm时,在Chew理论的基础上获得在球外LDOS的一个新的高斯分布。     

用于GaAs太阳能电池的NaYF4中Tb3+-Er3+耦合对的光谱转换

观测到一种以Tb³⁺-Er³⁺进行光谱转换的量子剪裁现象。一个高能紫外光子(Tb³⁺的⁷F₆→⁵L₁)被量子剪裁成两个低能光子:一个是近红外光子(Er³⁺的⁴I_9/2→⁴I_15/2),另一个是蓝色光子(Tb³⁺的⁵D₄→⁷F₆),它们两个 都可以被GaAs太阳能电池有效地吸收。量子剪裁效率高达188%,接近理论极限的200%。从Tb³⁺(⁵L₁→ ⁵D₄) 到Er³⁺(⁴I_15/2→⁴I_9/2)的能量传递的能量失配是237 cm^-1,比NaYF₄中的声子能400 cm^-1小,能量传递是近共振的。Tb³⁺施主间的能量迁移可以近似地用扩散模型处理, 从Tb³⁺-Er³⁺对之间能量传递的初始过程发现,偶极-偶极相互作用占主导地位。