GdF3∶Er^3＋,Yb^3＋的合成和上转换发光特性

采用水热法制备了Er^3＋离子浓度为3%,Yb^3＋离子浓度分别为10%,20%的GdF3∶Er^3＋,Yb^3＋。XRD结果表明：合成的样品均为正交结构的GdF3,Gd0.87Yb0.10Er0.03F3和Gd0.77Yb0.20Er0.03F3样品的晶粒尺寸分别为28和26nm。研究了980nm红外光激发的上转换发射光谱。结果表明：红光和绿光发射分别来自于Er^3＋离子的2H11/2,4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2跃迁。样品的绿光发射强度较红光发射强。但绿光和红光发射的相对强度比例与Yb^3＋离子浓度有关。对Gd0.87Yb0.10Er0.03F3和Gd0.77Yb0.20Er0.03F3样品中可能的上转换发光机制进行了讨论。     

Tm3+/Yb3+共掺氧氯碲酸盐玻璃上转换发光研究

制备了Tm^3＋/Yb^3＋共掺氧氯碲酸盐玻璃, 研究了玻璃的热稳定性能、 Raman光谱和上转换发光光谱, 分析了上转换发光机制. 结果表明： 通过980 nm的激光二极管激发, 在室温下同时观察到强烈的蓝光（476 nm）和微弱的红光（649 nm）, 分别是Tm^3＋离子的1G4→3H6和1G4→3H4跃迁. 随氯化铅含量增加, 基质玻璃的热稳定性能增强, 基质玻璃的声子能量降低, 上转换蓝光和红光的强度增加. 表明Tm^3＋/Yb^3＋共掺氧氯碲酸盐玻璃是一种上转换蓝光激光器的潜在基质材料.     

Er3+单掺与Er3+/Yb3+双掺杂Bi2O3-GeO2-B2O3-ZnO玻璃的光谱研究

用高温融熔法制备了Er^3＋单掺与Er^3＋/Yb^3＋双掺杂的（60-x）Bi2O3-xGeO2-30B2O3-10ZnO （x=5,10, 20, 30）系统玻璃. 用差热曲线（DTA）研究了该玻璃系统的热稳定性. 结果表明, GeO2的掺入, 使得玻璃的软化温度与结晶起始温度的差增加, 玻璃的稳定性与料性增加. 测定了玻璃的吸收光谱. 应用McCumber理论计算了Er^3＋离子的受激发射截面及Er^3＋离子^4I13/2-^4I15/2发射光谱的荧光半高宽. 从吸收光谱特性出发, 应用J-O理论计算了玻璃中Er^3＋离子的强度参数（Ω2, Ω4, Ω6）, Er^3＋离子的自发跃迁几率、荧光分支比以及辐射寿命. 在970 nm波长的激发下, 研究了样品在红外波段的荧光光谱. Yb2O3的掺入, 大幅度地提高了970 nm波长的抽运效率以及在1.54 μm波段的发光强度.     

Er^3＋掺杂硼硅酸盐玻璃的近红外发射特性研究

利用高温熔融法合成了掺Er^3 硼硅酸盐玻璃。测量了样品的吸收光谱，由J-0理论得到了强度参数Ωλ(λ＝2，4，6)及一些相关参数；用970nm光激发测量了10-300K之间的近红外发射光谱。利用McCumber理论拟合得到了1．53μm发射的受激发射截面，并与测量得到的发射光谱线形符合较好。由受激发射截面和发射光谱得到的半高全宽分别为59和56nm。利用能级简化模型讨论了样品的红外变温发射光谱，提出了增大1．53μm发射带宽的途径。     

一种新型铒镱共掺碲硅酸盐玻璃的光谱性质及荧光俘获效应研究

用高温熔制法制备了系列Er^3＋／Yb^3＋共掺碲硅酸盐玻璃样品，测试和分析了玻璃样品的吸收光谱、荧光光谱、上转换发光光谱及热稳定性。结果表明：这种玻璃具有较宽的荧光半高宽、较大的受激发射截面，较好的热稳定性。970nm泵浦下该系列玻璃在可见光525，546和658nm这3处存在明显的上转换现象，它们分别由Er^3＋离子^2H11/2→^4 I15/2，4S3/2→^4 I15/2和^4 F9/2→^4 I15/2辐射跃迁产生。另外，测试和讨论了在不同样品厚度下玻璃的光谱特性，如荧光光谱、荧光寿命和上转换发光光谱等。结果表明，荧光俘获效应对Er^3＋离子1．5μm波段荧光及上转换发光都有着较大的影响，并随着玻璃厚度的增加而增大，导致测量值与实际值产生较大的偏差。     

MgAl2O4∶Er^3+,Yb^3+荧光粉的制备及其上转换发光性能

以尿素为沉淀剂,采用低温水热法结合煅烧过程制备出MgAl2O4∶Er^3+,Yb^3+上转换荧光粉,并对样品的结构、微观形貌及上转换发光性能予以表征。结果表明,随尿素加入量的增大,产物主形貌由六角片状结构向纳米棒状转变,经1100℃煅烧可得纯相镁铝尖晶石结构,且Er^3+和Yb^3+能有效进入MgAl2O4晶格并占据Mg^2+位置形成均匀固溶体。在980 nm光激发下,MgAl2O4∶1.0%(n/n)Er^3+,x%(n/n)Yb^3+(x=0~8.0)荧光粉表现出在524、545 nm处绿光以及658 nm处的强红光发射,红绿光强度均在5.0%(n/n)Yb^3+掺杂时达到最大,但红绿光强度比却在7.0%(n/n)Yb^3+掺杂时达到最大值5.2,这归因于Er^3+-Er^3+之间交叉弛豫(CR)在红光发射过程中所起的重要作用。通过控制荧光粉中Yb^3+的掺杂量,能初步实现对于黄绿光色度的有效调控。     

Yb^3＋对Tm^3＋间接敏化与基质晶格关系

Yb^3 敏化Tm^3 有两种方式,一种是直接敏化上转换,另一种是间接敏化上转换。前种直接采用980nm激光激发,而后者可用807nm激光激发,无疑后者有利于提高上转换发光的量子效率。由于基质晶格的晶体场强度不同,对称性有高有低,造成的稀土离子的能级分裂不同,通过分析双掺BaY2F8,Cs3Yb2C19等材料的光谱资料并结合生长的双掺Yb^3 ,Tm^3 :ZnWO4单晶光谱的实际测试与分析,提出了Yb^3 和Tm^3 间的间接敏化共振能量传输的新观点,并具体分析了能形成这一上转换机制的条件。与间接敏化非共振能量传输不同,一是Yb^3 的^2F5/2→^2F7/2的跃迁应与Tm^3 3H4→^1G4能级间隔尽可能接近;二是Yb^3 激发态能级^2F5/2与Tm^3 的^3H4能级尽可能接近。这要求基质材料的晶体场场强要弱,对称性要低。间接敏化共振能量传输极有可能引起光子雪崩上转换,这将为探索实用上转换激光晶体提供有益经验。     

温度对YLiF∶Er3+上转换发光的影响

研究了用水热法合成的YLiF4:Er^3 的上转换发光特性，用980nm的光激发样品时，得到了很强的绿光554nm和红光666nm，对应Er^3 离子不同能级的上转换发射为双峰发射，表明基质中Er^3 离子处于两种不同的格点上，改变测试温度时，样品的上转换发光强度随着温度的升高而下降，室温下，绿光的上转换机制是双光子和三光子混合过程，红光为双光子过程。     

掺Er^3＋重金属氧氟硅酸盐玻璃的光谱性质与Judd—Ofelt理论分析

制备了掺Er^3 重金属氧氟硅酸盐玻璃，研究了玻璃的吸收光谱和荧光光谱性质，应用Judd-Ofelt理论计算了强度参数Ωt(t＝2，4，6)、Er^3 离子的振子强度、自发辐射跃迁几率、荧光分支比和辐射寿命等光谱参数。应用McCCumber理论，计算了能级^413/2→^4I15/2跃迁的受激发射截面。结果表明：掺Er^3 重金属氧氟硅酸盐玻璃具有较宽的荧光半高宽和较大的受激发射截面。对Er^3 离子在不同玻璃基质中带宽特性的比较发现，掺Er^3 重金属氧氟硅酸盐玻璃的带宽特性与碲酸盐和铋酸盐玻璃相当，大于磷酸盐、锗酸盐和硅酸盐玻璃。     

Ca1-xZnxTiO3:Pr3+的固溶特性及其发光性能

通过高温固相合成法制备了名义组成为Ca1-xZnxTiO3：Pr^3＋（x=0．0～0．20）的红色发光材料，采用XRD和光谱等手段研究微量Zn掺杂的单相Ca1-xZnxTiO3：Pr^3＋材料的晶体结构参数与发光性能，分析了等价Zn^2＋的掺杂对固溶体结构参数与发光性能的影响规律。结果表明，在x≤0．01微量Zn掺杂时，Zn取代Ca形成单相Ca1-xZnxTiO3：Pr^3＋固溶；其晶胞参数和晶胞体积，260和330nm两激发带以及610nm发射峰强度均随Zn掺量增加快速减小，且发光强度与晶胞参数的变化规律相吻合。分析表明这种变化与Zn取代Ca形成的固溶结构有关。     

GdPO4:Eu3+和GdBO3:Eu3+中"Gd-Eu"间的能量传递

利用同步辐射光源(德国HASYLAB实验室的SUPERLUMI实验站)对高温固相法制备的GdPO4 Eu3+和GdBO3Eu3+的发射谱与激发谱进行了研究, 并从量子剪裁的角度对"Gd3+-Eu3+"之间的能量传递作了讨论. 在两种样品监测Eu3+红光发射的激发谱上, 都显著观察到了对应Gd3+离子4f-4f跃迁的谱线, 说明从基质中Gd3+离子向掺杂的Eu3+离子之间存在非常有效的能量传递, 这有利于量子剪裁的发生. 在激发谱上还观察到了对应Eu3+-O2-电荷迁移态的宽激发带(180～270 nm), 而对应Gd3+离子8S7/2→6GJ跃迁的谱线(196 nm, 203 nm)叠加在这个宽带之上, 微弱可辨, 这不利于Gd3+-Eu3+间交叉弛豫的能量传递过程, 从而不利于量子剪裁的发生. 结合Eu3+-O2-电荷迁移态位置变化的规律, 提出了如何避开其干扰以增强量子剪裁效应的材料设计方案.     

Phosphine-catalyzed annulations of azomethine imines: allene-dependent [3 + 2], [3 + 3], [4 + 3], and [3 + 2 + 3] pathways

In this paper we describe the phosphine-catalyzed [3 + 2], [3 + 3], [4 + 3], and [3 + 2 + 3] annulations of azomethine imines and allenoates. These processes mark the first use of azomethine imines in nucleophilic phosphine catalysis, producing dinitrogen-fused heterocycles, including tetrahydropyrazolo-pyrazolones, -pyridazinones, -diazepinones, and -diazocinones. Counting the two different reaction modes in the [3 + 3] cyclizations, there are five distinct reaction pathways-the choice of which depends on the structure and chemical properties of the allenoate. All reactions are operationally simple and proceed smoothly under mild reaction conditions, affording a broad range of 1,2-dinitrogen-containing heterocycles in moderate to excellent yields. A zwitterionic intermediate formed from a phosphine and two molecules of ethyl 2,3-butadienoate acted as a 1,5-dipole in the annulations of azomethine imines, leading to the [3 + 2 + 3] tetrahydropyrazolo-diazocinone products. The incorporation of two molecules of an allenoate into an eight-membered-ring product represents a new application of this versatile class of molecules in nucleophilic phosphine catalysis. The salient features of this protocol--the facile access to a diverse range of nitrogen-containing heterocycles and the simple preparation of azomethine imine substrates--suggest that it might find extensive applications in heterocycle synthesis.     

Defect models of the three trigonal Ti3+ centers in LiF:Ti3+ and LiF:Ti3+:Mg2+ crystals

The EPR g factors of the trigonal Ti3+ center A in LiF:Ti3+ and two additional trigonal Ti3+ centers B and C in LiF:Ti3+:Mg2+ crystals are calculated from the third-order perturbation formulas based on the cluster approach. From the calculations and by considering the Ti3+ displacement along 111 axis obtained by ENDOR experiment, the defect models for the three Ti3+ centers are suggested. For center A, there are two possible models: (i) [Ti3+F3-O3(2-)] cluster and (ii) [Ti3+F6-] cluster with the Ti3+ off-center caused by a neighboring Li+ vacancy (VLi+) at <111> axis. The latter seems the more likely. The defect models of centers B and C are the [Ti3+F3-O(3)2-] clusters associated with a neighboring: Mg2+ ion at the Li+ site along 111 axis in the vicinity of three F- ions and three O2- ions, respectively. The reasonableness of these models is discussed.     

GdF3∶Er3+，Yb3+的合成和上转换发光特性

采用水热法制备了Er3 离子浓度为3%,yb3 离子浓度分别为10%,20%的GdF3:Er3 ,Yb3 .XRD结果表明:合成的样品均为正交结构的GdF3,Cd0.87Yb0.10Er0.03F3和Gd0.77Yb0.20Er0.03F3样品的晶粒尺寸分别为28和26 nm.研究了980 nm红外光激发的上转换发射光谱.结果表明:红光和绿光发射分别来自于Er3 离子的2H11/2,4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2跃迁.样品的绿光发射强度较红光发射强.但绿光和红光发射的相对强度比例与Yb3 离子浓度有关.对Gd0.87Yb0.10Er0.03F3和Gd0.77Yb0.20Er0.03F3样品中可能的上转换发光机制进行了讨论.     

Optical characterization of Sm3+ and Dy3+:ZnO-PbO-B2O3 glasses

Here, we present the results of the analysis of Sm(3+) or Dy(3+) (0.5 mol%) ions doped heavy metal oxide (HMO)-based zinc lead borate (ZLB) glasses. Optical measurements such as absorption, emission spectra, lifetimes, XRD, DSC profiles have been carried out. The emission spectrum of Sm(3+):ZLB has shown the emission transitions of (4)G(5/2)-->(6)H(5/2) (563 nm), (4)G(5/2)-->(6)H(7/2) (598 nm), (4)G(5/2)-->(6)H(9/2) (646 nm), (4)G(5/2)-->(6)H(11/2) (708 nm) with lambda(exc): 401 nm ((6)H(5/2)-->(4)F(7/2)). In the case of the Dy(3+):ZLB glass, emission transitions of (4)F(9/2)-->(6)H(15/2) (485 nm), (4)F(9/2)-->(6)H(13/2) (575 nm) and (4)F(9/2)-->(6)H(11/2) (664 nm) with lambda(exi): 447 nm ((6)H(15/2)-->(4)I(15/2)) have been identified. Energy level schemes relating to the emission mechanisms involved in Sm(3+) and Dy(3+) glasses have been given.     

Luminescence Centers in BaFCl:Ce3+ and BaFCl:Gd3+ Crystals

Introduction In BaFCl crystal which is of PbFCl type structure in tetragonal system, Ba~(2+) ions situate at sites of C_(4?) point symmetry, while F~- and Cl~- ions occupy sites of D_(2d) and C_(4?) symmetry, respectively. The rare earth ions RE~(3+) doped in BaFCl should randomly replace the sites of Ba~(2+) ions, and their extra positive charges may be compensated by     

The critical concentration for quenching of the Eu3+ luminescence in some Gd3+ : Eu3+ systems

The critical concentration for quenching of the Eu³⁺ luminescence is calculated theoretically for several Gd³⁺ : Eu³⁺ systems. A comparison is made with the experimental values. The results are discussed in terms of energy migration.     

LaF_3∶Yb~(3+),Er~(3+)纳米晶:溶剂热法合成及上转换发光性质

利用溶剂热合成方法,分别以油酸和油胺为表面有机配体,合成了具有六角结构,颗粒尺寸分别为19和23nm单分散的LaF3:Yb3+,Er3+纳米晶。在980nm红外激光照射下,LaF3:Yb3+,Er3+纳米晶发射出肉眼可观察的绿色和红色上转换荧光,而且其发光过程均符合双光子过程。结合红外光谱与上转换光谱分析了表面有机配体对LaF3:Yb3+,Er3+纳米晶上转换发光的影响,结果显示,以油酸分子为表面配体的纳米晶具有较高的上转换发射强度,但以油胺为表面配体的纳米晶的红光发射相对增强。     

Optical-transition Probability of Tm^3＋ Ions in Tm^3＋／Er^3＋：YVO4 Crystal

1INTRODUCTIONThelasersoperatedataround2mmwavelengthhavegainedmuchinterestbecauseofvariousappli-cations,e.g.(1)groundorspaceremotesensingforLIDARandmetrology,(2)medicalapplicationssinceliquidwaterhasastrongabsorptionbandnear2mm,and(3)eyesafelaser[1,2].The2…     

纳米KZnF3:Ce3+的制备及其光谱特性

采用微乳液法合成了KZnF3∶Ce3 纳米颗粒.分析了样品的结构与形态,结果表明:所合成的样品为单相,颗粒粒度分布均匀.讨论了光谱特性,并与高温固相法合成的产物作了对比.研究发现KZnFs∶Ces 纳米晶的发射光谱与体相多晶相比,最强谱峰位置红移约35 nm,谱带半高宽加宽约12 nm.