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试验优化设计Er3+-Yb3+共掺杂Gd2Ti2O7上转换发光特性
引用本文:吴金磊,孙佳石,曹保胜,李树伟,李香萍,张金苏,程丽红,陈宝玖.试验优化设计Er3+-Yb3+共掺杂Gd2Ti2O7上转换发光特性[J].无机化学学报,2016,32(9):1519-1525.
作者姓名:吴金磊  孙佳石  曹保胜  李树伟  李香萍  张金苏  程丽红  陈宝玖
作者单位:大连海事大学物理系, 大连 116026;大连民族大学物理与材料工程学院, 大连 116600,大连海事大学物理系, 大连 116026,大连民族大学物理与材料工程学院, 大连 116600,大连海事大学物理系, 大连 116026,大连海事大学物理系, 大连 116026,大连海事大学物理系, 大连 116026,大连海事大学物理系, 大连 116026,大连海事大学物理系, 大连 116026
基金项目:国家自然科学基金(No.11004021)、辽宁省高等学校优秀人才支持计划和中央高校基本科研业务费专项资金(No.DC201502080202)资助项目。
摘    要:采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备了Er~(3+)-Yb~(3+)共掺杂Gd2Ti2O7纳米晶粉末,通过试验优化设计的理论建立了Er~(3+)-Yb~(3+)掺杂浓度与发光强度的回归方程,利用遗传算法优化计算出方程的最优解Er~(3+)、Yb~(3+)掺杂浓度分别为5.60%(物质的量分数)和13.43%。Er~(3+)-Yb~(3+)共掺杂Gd2Ti2O7纳米晶粉末为单一面心立方Gd2Ti2O7相结构,随Yb~(3+)共掺杂浓度增加,X射线衍射峰逐渐向高角偏移。在976 nm激光激发下,Er~(3+)-Yb~(3+)共掺杂Gd2Ti2O7获得了分别对应于Er~(3+)的2H11/2/4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2跃迁的绿色和红色上转换发光,且绿色和红色发光均为双光子吸收过程。研究了最优样品上转换发光与温度之间的关系,发现绿色上转换发光具有优良的温度传感特性,对红色上转换发光的温度猝灭进行了解释。

关 键 词:试验优化设计  上转换发光  溶胶-凝胶法  Er3+  -Yb3+  共掺杂  温度
收稿时间:1/5/2016 12:00:00 AM
修稿时间:2016/4/24 0:00:00

Upconversion Luminescence Properties of Er3+-Yb3+ Co-doped Gd2Ti2O7 by Optimal Experiment Design
WU Jin-Lei,SUN Jia-Shi,CAO Bao-Sheng,LI Shu-Wei,LI Xiang-Ping,ZHANG Jin-Su,CHENG Li-Hong and CHEN Bao-Jiu.Upconversion Luminescence Properties of Er3+-Yb3+ Co-doped Gd2Ti2O7 by Optimal Experiment Design[J].Chinese Journal of Inorganic Chemistry,2016,32(9):1519-1525.
Authors:WU Jin-Lei  SUN Jia-Shi  CAO Bao-Sheng  LI Shu-Wei  LI Xiang-Ping  ZHANG Jin-Su  CHENG Li-Hong and CHEN Bao-Jiu
Institution:Department of Physics, Dalian Maritime University, Dalian, Liaoning 116026, China;School of Physics and Materials Engineering, Dalian Nationalities University, Dalian, Liaoning 116026, China,Department of Physics, Dalian Maritime University, Dalian, Liaoning 116026, China,School of Physics and Materials Engineering, Dalian Nationalities University, Dalian, Liaoning 116026, China,Department of Physics, Dalian Maritime University, Dalian, Liaoning 116026, China,Department of Physics, Dalian Maritime University, Dalian, Liaoning 116026, China,Department of Physics, Dalian Maritime University, Dalian, Liaoning 116026, China,Department of Physics, Dalian Maritime University, Dalian, Liaoning 116026, China and Department of Physics, Dalian Maritime University, Dalian, Liaoning 116026, China
Abstract:
Keywords:optimal experiment design  upconversion emission  sol-gel  Er3+  -Yb3+  co-doped  temperature
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