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1.
采用化学沉淀法一次煅烧工艺制备了Ba1.99-x/2-2ySiO4:Eu0.012+, Lix+y2+, Euy3+绿色荧光粉, 用X射线衍射仪和荧光分光光度计对样品的晶体结构、发光性能进行表征. 结果表明: 少量Eu2+, Li+和Er3+的共掺杂没有改变晶体结构; 其激发光谱分布在270–440 nm波长范围, 谱峰位于288 nm, 360 nm处, 可以被InGaN 管芯产生的360–410 nm辐射有效激发; 在360 nm近紫外光激发下, 测得其发射光谱峰值在500 nm 处, 是Eu2+4f65d1→4f7跃迁的典型发射; 荧光粉发光强度随着Li+掺杂量的增大先增强, 后减弱, 当x=0.1时, 发光强度最大; 随着Li+, Er3+共掺杂量的增加(y=0.012), 出现位于530 nm和488 nm的发射峰, 对应于Er3+的2H11/2→4I15/2和4F7/2→4I15/2特征发射, 同时分析了Eu2+→Er3+的能量传递过程.
关键词:
化学沉淀法
2SiO4:Eu2+,Li+,Er3+')" href="#">Ba2SiO4:Eu2+,Li+,Er3+
能量传递
发光性能 相似文献
2.
钛酸锶(SrTiO3)具有高介电常数、良好的绝缘性质、优良的物理化学稳定性和在可见光范围内的优异的透明度等优点,是一种重要的无机功能材料。近年来,Al3+,Ga3+等离子共掺杂的SrTiO3:Pr3+做为一种优异的红色场发射显示(FED)荧光粉引起了人们的兴趣。另外,SrTiO3具有相对较小的声子频率,因而它可以作为一种有利于上转换发光的基质材料。以NaCl为助熔剂制备了Er3+,Yb3+共掺杂的SrTiO3超细粉末。在980nm激发下,样品发出很强的来自于Er3+离子的2H11/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2(绿光)和4F9/2→4I15/2(红光)跃迁的上转换发光。Yb3+离子的共掺杂对Er3+离子的上转换发光起明显的增强作用。研究了上转换发光强度与稀土离子浓度以及激发光强度之间的依赖关系,表明在Er3+单掺杂和Er3+,Yb3+共掺杂的样品中,绿光和红光都是被双光子激发过程激发的。还对上转换发光的机理做了初步分析。 相似文献
3.
采用化学共沉淀法制备了系列Y1.98-2xYb2x Er0.02SiO5(0.00≤x≤0.15)以及Y1.736Yb0.24Er0.02Tm0.004SiO5上转换发光材料,比较了室温下Y1.98-2xYb2x Er0.02 SiO5 (x=0.00,0.08)样品在400—1600 nm范围内的吸收光谱,测量了所有样品在976 nm OPO激光器激发下的上转换发射光谱,以及Er3+离子4S3/2(4F9/2)→4I15/2,Tm3+离子1G4→3H6荧光衰减曲线和不同激发功率下的上转换蓝光发射强度,从而分析讨论了Er3+,Tm3+在Y2SiO5中的上转换发光机理.研究结果表明:在1250 ℃相对较低的温度下合成了X2型单斜晶系Y2SiO5 ∶Ln3+(Ln3+=Er3+,Yb3+,Tm3+),Yb3+的敏化显著增强了样品在976 nm附近的吸收能力,并大幅度加宽了该处的吸收带.分析上转换发射光谱发现:上转换绿光和红光强度都随着Yb3+浓度的增加先增强后减弱,但红光的猝灭浓度较高,归因于Er3+→Yb3+反向能量传递ETU4和Yb3+→Er3+正向能量传递ETU3过程的发生;上转换蓝光发射是三光子吸收过程,是通过Yb3+,Tm3+之间三次声子辅助的能量转移方式实现的.
关键词:
上转换
共沉淀
2SiO5∶Er3+')" href="#">Y2SiO5∶Er3+
3+')" href="#">Yb3+
3+')" href="#">Tm3+ 相似文献
4.
水热法合成了YLiF4:Er3+,Tm3+,Yb3+,其中Er3+、Yb3+和Tm3+的摩尔分数分别为1%、1.5%和2%。当用355nm光激发时,其发光为蓝色,峰值位于450nm,对应于Tm3+的1D2→3F4跃迁。用378nm激发时,发光为绿色,主要发光峰位于552nm。980nm光激发时,发光为白色,发光峰分别位于665(651),552(543),484,450nm处,并在648nm处还观察到了一个发光峰,其中最强的发射为红光。YLiF4:Er3+,Tm3+,Yb3+的蓝光来源于Tm3+的激发态1G4到基态3H6的跃迁,绿光来源于Er3+的4S3/2和2H11/2到基态4I15/2的跃迁,红光既来源于Tm3+的1G4→3F4的跃迁,也来源于Er3+的4F9/2→4I15/2的跃迁。在上转换发光中,还探测到了紫外光359nm的发射。监测665nm得到的激发光谱不同于监测552nm的激发光谱,在665nm的激发光谱中出现了对应Tm3+的1G4能级的峰。在双对数曲线中,蓝光484nm、绿光552nm和红光665nm的斜率分别为2.25、2.28和2.21,紫外光359nm的斜率为2.85。因此在980nm激发下,蓝光484nm、绿光552nm和红光665nm都是双光子过程,紫外光359nm的发射是三光子过程。 相似文献
5.
以聚乙烯亚胺(PEI)为表面活性剂,采用水热合成法,制得了表面氨基修饰的水溶性β-NaY(Gd)F4:Yb3+/Er3+纳米棒,并对β-NaY(Gd)F4:Yb3+/Er3+上转换纳米棒的制备方法、条件等进行了考察.结果表明,当Gd3+的引入摩尔分数为40%时,200 ℃下反应8 h即可获得纯β-NaY(Gd)F4:Yb3+/Er3+纳米棒.利用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜 (SEM)、透射电子显微镜(TEM)、荧光光谱(PL)对样品的结构、形貌及光谱特性进行了表征.结构和形貌分析结果表明,制得的样品为单相β-NaY(Gd)F4:Yb3+/Er3+纳米棒,纳米棒的截面粒径约为40 nm,平均长度约为210 nm.在980 nm波长激发下,样品的上转换发光光谱中出现了4个发射中心位于407,529,546,660 nm的发射带,分别对应于Er3+离子的2H9/2→4I15/2、2H11/2→4I15/2、4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2跃迁.采用戊二醛法,使β-NaY(Gd)F4:Yb3+/Er3+上转换纳米棒表面的氨基与牛血清蛋白(BSA)分子中的氨基成功偶连在一起.利用紫外光谱分析(UV)和考马斯亮蓝法,对二者的偶联进行了证明. 相似文献
6.
通过固相反应法制备了Er3+/Yb3+共掺杂ZrO2-Al2O3粉末的样品,并对样品在980nm激光激发下的上转换发光特性进行了研究.从发射光谱可以发现,在可见光范围内有3个强的发光带,一个位于654nm附近的红光带和两个分别位于545nm、525nm附近的绿光带,分别对应于Er3+离子的以下辐射跃迁:4F9/2→4I15/2、4S3/2→4I15/2、 2H11/2→4I15/2.其中又以Er3+离子的4F9/2→4I15/2跃迁产生的红色荧光辐射最强.对其上转换发光机制进行了分析,发现这三个发光过程都是双光子过程.对样品粉末进行了XRD检测,发现ZrO2主要以立方相为主,并且计算得到了这种立方结构的晶格常数.Al2O3固溶于ZrO2中,Al3+嵌入ZrO2后产生氧空位,导致ZrO2晶体的对称性降低,这种结构变化更有利于提高上转换效率,即上转换发光强度增强.
关键词:
3+/Yb3+')" href="#">Er3+/Yb3+
上转换
2-Al2O3')" href="#">ZrO2-Al2O3
荧光
稀土 相似文献
7.
8.
制备了新的Er3+/Yb3+共掺氟氧硅酸盐微晶玻璃,测试了材料的荧光光谱和吸收光谱。上转换光谱表明:有红(645 nm)、绿(545,522 nm)、蓝(480 nm)4个发光中心,分别对应Er3+的4F9/2→4I15/2、4S3/2→4I15/2、2H11/2→4I15/2、4F7/2→4I15/2 跃迁。发光曲线拟合斜率分别为1.81、2.39、1.95、2.15,均为双光子吸收过程。样品经热处理降低了声子能量,大大提高了上转换效率。采用Judd-Ofelt理论对样品光谱进行了分析,拟合得到了强度参数。 相似文献
9.
通过高温固相法制备了不同Er3+掺杂浓度的KPb2Br5多晶粉末样品. 由980 nm半导体激光器激发下得到的上转换发射光谱显示, 当掺杂浓度为2.5 mol%时, 样品主要表现为530 nm 和550 nm上转换发射, 分别对应激发态2H11/2和4S3/2向基态4I15/2的跃迁; 掺杂浓度增加到5 mol%时样品以490 nm上转换发射为主, 对应由激发态4F7/2向4I15/2的跃迁; 当掺杂浓度达到7.5 mol%时, 样品的上转换发射强度相比低浓度时大幅度下降, 主要以激发态4F9/2 向基态4I15/2跃迁的690 nm处发光为主. 利用第一性原理结合Judd-Ofelt理论讨论认为, Er3+ 离子优先替代Pb (1) 的位置, 随着浓度的提高, 部分Er3+ 离子会替代Pb (2) 格位上的离子, 不同晶格位置的Er3+ 离子所处的晶体场的对称性有所不同, 从而影响了发光中心不同能级的跃迁概率, 体现在上转换发光光谱的差异上. 蓝、绿区域的上转换发光在高浓度掺杂下显示了明显的浓度猝灭, 此时样品以红色上转换发光为主.
关键词:
2Br5:Er3+')" href="#">KPb2Br5:Er3+
Judd-Ofelt理论
第一性原理
上转换发射 相似文献
10.
采用水热法制备了一系列不同掺杂浓度的NaGdF4:Re(Re=Tm3+,Er3+,Yb3+)上转换发光粉。通过X射线衍射(XRD)、电子扫描电镜(SEM)和上转换发射光谱对样品进行了表征。XRD研究结果表明:合成的样品均为六方结构NaGdF4。估算的平均晶粒尺寸为41~43 nm。在980 nm红外光激发下,Er3+和Yb3+共掺杂的NaGdF4发光粉发出分别来自于Er3+离子2H11/ 2,4S3/2→4I15/2跃迁的绿光和4F9/2→4I15/2跃迁的红光发射,Tm3+和Yb3+共掺杂的NaGdF4发光粉发出分别来自Tm3+离子的1G4→3H6跃迁的蓝光、1G4→3F4和3F2,3→3H6跃迁的红光和3H4→3H6跃迁的近红外光发射。Er3+,Tm3+和Yb3+共掺杂的NaGdF4发光粉的发光强度及红、绿、蓝光发射的相对强度受Yb3+离子掺杂浓度的影响。对样品中可能的上转换发光机制进行了讨论。计算的色坐标显示:可通过改变掺杂离子浓度对上转换发光的颜色进行调控。 相似文献
11.
12.
利用高温固相法成功制备了Er~(3+)单掺、Er~(3+)/Yb~(3+)共掺杂Ca_(12)Al_(14)O_(32)F_2上转换发光样品。在980 nm激光激发下,Er~(3+)单掺和Er~(3+)/Yb~(3+)共掺杂样品均呈现出较强的绿光(528,549 nm)和较弱的红光(655 nm)发射,分别归因于Er~(3+)离子的~2H_(11/2),~4S_(3/2)→~4I_(15/2)和~4F_(9/2)→~4I_(15/2)能级跃迁。随着Er离子浓度的增加,单掺杂样品上转换发光强度先增大后减小,最佳掺杂浓度为0.8%。共掺杂Yb~(3+)后,Er~(3+)的发光强度明显增大。还原气氛下合成的样品上转换发光强度增大约两倍,可能和笼中阴离子基团变化有关。发光强度和激发光功率的关系表明所得上转换发射为双光子吸收过程,借助Er~(3+)-Yb~(3+)体系能级结构详细讨论了上转换发射的跃迁机制。 相似文献
13.
采用水热法成功制备了Er3+/Yb3+共掺杂的NaYF4和LiYF4微米晶体. 通过X射线衍射仪和环境扫描电子显微镜对样品的晶体结构及形貌进行表征. 实验结果表明: 六方相NaYF4微米晶体为棒状结构, 而四方相LiYF4微米晶体则为八面体结构. 在近红外光980 nm激发下, NaYF4:Yb3+/Er3+和LiYF4:Yb3+/Er3+ 微米晶体均展现出很强上转换荧光发射. 且NaYF4:Yb3+/Er3+微米晶体的荧光发射强度大约是LiYF4:Yb3+/Er3+微米晶体的2倍, 但红绿比明显较低. 根据荧光光谱, 并借助激光光谱学及发光动力学深入探讨基质变化及表面修饰剂乙二胺四乙二酸(EDTA)对荧光特性的影响. 实验结果发现: 影响荧光强度的主要因素是基质环境的局域对称性, 而导致不同红绿比则是由于样品表面较多的EDTA分子所引起. Er3+掺杂的NaYF4和LiYF4 微米晶体呈现出很强的绿光发射可被应用于全色显示, 荧光粉和微光电子器件中. 相似文献
14.
采用水热合成法制备了CaF2:Yb3+,Er3+上转换纳米粒子。在980 nm激发下,研究了来源于Er3+的2H11/2/4S3/2→4I15/2跃迁的绿光发射和来源于4F9/2→4I15/2跃迁的红光发射。由于Er3+具有一对热耦合能级(2H11/2/4S3/2),所合成的样品在293~573 K温度范围内有良好的温敏特性。利用荧光强度比(FIR)技术,测得样品在483 K时具有最大灵敏度0.002 85 K-1。 相似文献
15.
为得到绿光和红光最大发光强度的Er3+/Yb3+共掺BaGd2ZnO5上转换材料荧光粉, 首先采用试验优化设计中的均匀设计初步寻找Er3+/Yb3+合理的掺杂浓度; 其次通过二次通用旋转组合设计进一步优化实验, 建立起Er3+/Yb3+掺杂浓度与绿光和红光发光强度的回归方程; 最后通过遗传算法计算出方程的最优解, 即绿光和红光最大发光强度时对应的Er3+/Yb3+掺杂浓度. 利用传统的高温固相法分别制备出最优样品. 采用X 射线衍射对得到荧光粉的晶体结构进行了分析, 证明了所有产物均为纯相BaGd2ZnO5. 采用980 nm抽运激光作为激发源, 在同样的条件下测量了样品的上转换荧光发射光谱, 从中可见样品有较强的红光发射和绿光发射, 发光中心位于662, 551和527 nm, 分别对应于4F9/2→4I15/2, 4S3/2→4I15/2 及2H11/2→4I15/2能级跃迁. 研究了绿光和红光最优样品的上转换发光强度与激光器工作电流之间的关系, 通过分析发现红色和绿色上转换发光均为双光子过程. 由归一化的绿色上转换发射光谱可以看出, 激光器工作电流导致的样品温度变化可以忽略不计. 由于能级2H11/2和4S3/2之间存在热平衡, 并满足玻尔兹曼分布, 由此探讨了绿光最优样品上转换发射光谱中的绿色发射与温度的关系, 计算出2H11/2和4S3/2之间的能级差为ΔE=926.11 cm-1. 研究了绿光最优样品的温度效应, 随着温度的升高, 发射强度逐渐变小, 出现了温度猝灭现象. 并计算了样品的激活能, 分别为总体激活能ΔE总=0.45 eV, 绿光激活能ΔE绿=0.45 eV, 红光激活能ΔE红=0.46 eV. 相似文献
16.
采用高温熔融法和热处理工艺制备得到透明的Er3+/Yb3+共掺杂氧氟微晶玻璃。XRD结果证实析出的纳米晶相为Ba YF5。在980 nm激发下,观察到强的绿光发射,源于Er3+的2H11/2→4I15/2和4S3/2→4I15/2跃迁的上转换发光。根据荧光强度比(FIR)的方法研究了微晶玻璃上转换荧光的温度传感特性,其最大灵敏度在523 K时为0.003 4 K-1,表明Er3+/Yb3+共掺氧氟硼硅酸盐微晶玻璃上转换发光在高精度温度传感器方面具有一定的应用前景。 相似文献
17.
采用高温固相法成功制备了Ca3Y2Si3O12:Tm3+,Yb3+上转换蓝色发光材料。在980 nm 红外激光器激发下,发光粉呈现强烈的蓝光(475 nm)和近红外光(810 nm)以及较弱的红光(650 nm)发射,分别归因于Tm3+离子的1G4→3H6、3H4→3H6和1G4→3F4能级跃迁。随着Yb3+离子浓度的增加,发光粉上转换发射强度和发光亮度均呈现先增强后减弱的变化趋势。在最佳掺杂浓度下(Yb3+摩尔分数为15%),蓝、红光强度分支比为12:1,色坐标为(0.129 2,0.152 3)。在3.9 W/cm2激发功率密度下,发光亮度可达6.8 cd/m2。上述结果证实,所制备发光粉呈现优异的蓝光上转换发射特性并具有潜在的应用价值。发光强度和激发光功率关系表明,所得上转换发射为三光子和双光子吸收过程。借助Tm-Yb体系能级结构详细讨论了上转换发射的跃迁机制。 相似文献