纳米金膜及金壳表面局域等离激元对 上转换荧光波长的选择调控

基于贵金属表面局域等离子体共振(LSPR)调控上转换荧光的研究绝大部分集中于纳米颗粒或纳米棒,即使同一复合结构对上转换荧光(UCL)也有或增强或猝灭的截然相反的报道,而对于进一步提高上转换荧光材料的效率和强度以满足更广泛的应用需求则越来越引起人们高度关注。本文通过构筑两种纳米金/上转换纳米晶复合结构,系统研究了各自的表面局域等离激元对上转换荧光的增强和猝灭效应,基于微结构表征及对稳态、瞬态荧光光谱的分析,阐述了波长依赖的上转换荧光增强和猝灭机理。结果显示超薄纳米金壳结构对Ho~(3+)、Fe~(3+)共掺杂纳米晶的绿光发射选择性地增强了25倍,源于激发光能量与LSPR能量匹配的激发增强机制,而在覆盖有超薄纳米金膜的上转换纳米晶复合结构中却观察到了金膜引起的Er上转换荧光猝灭,同时红绿比随金膜厚度增加而增大,来自于金膜对激发光的散射、金膜的LSPR吸收带与绿光发射能级耦合引起无辐射跃迁几率增加,绿光上转换荧光强度下降相对显著,UCL寿命变短。     

808 nm/980 nm近红外光激发下CaSc2O4:Er,Nd纳米晶的上转换发光特性(英文)

通过水热法合成了一系列CaSc₂O₄:Er³⁺,Nd³⁺纳米晶。随着Nd³⁺浓度和激发波长的变化,详细研究了CaSc₂O₄:Er³⁺,Nd³⁺氧化物在可见光和近红外(NIR)区域的发光特性。在808 nm激发下,Er³⁺离子的发光强度随着Nd³⁺离子浓度的增加出现增强。相对的红色强度也有轻微的增强。在980 nm激发下,Nd³⁺离子几乎不吸收980 nm的光子,只有Er³⁺离子的吸收和发射被发现。相对的红色强度没有变化。此外,在近红外光谱中,只观察到Er³⁺离子的发射,这与可见光光谱一致。详细的研究揭示了新型CaSc₂O₄:Er³⁺,Nd³⁺纳米晶在808 nm和980 nm近红外激发下的上转换发...