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1.
Pr3+掺杂的LaF3纳米微晶/氟氧化物玻璃陶瓷的激光选择激发 总被引:4,自引:3,他引:4
研究了Pr^3 掺杂纳米晶/氟氧化物玻璃陶瓷的光谱性质,选择激发光谱分辨了氟氧化物玻璃陶瓷和其中的LaF3纳米微晶内的Pr^3 离了,可以看到LaF3纳米微晶/氟氧化物玻璃陶瓷体系在光谱上未表现出明显的界面效应,这对良好的发光性质可能是一种有利因素,纳光微粒小的尺寸和大表面增加了掺杂离子的局域环境的离散性,使纳米微粒中谱线的非均匀线宽比体材料中大,且随粒径减小而增加,掺杂离子在微晶中富集,或在界面附近富集,提高了微晶中或微晶内局部范围中的浓度,增加了交叉迟豫的几率,出现浓度猝灭,因此Pr^3 离子在LaF3中的富集而引起的浓度猝灭是发光能级寿命缩短的主要原因。 相似文献
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采用传统熔融法制备了Na_2O-Y_2O_3-P_2O_5-SiO_2前驱体玻璃,并对前驱体玻璃样品进行热处理,成功合成透明磷酸盐玻璃陶瓷。对玻璃陶瓷样品进行XRD分析确定玻璃基质中有Na_(3.6)Y_(1.8)(PO_4)_3晶体析出。讨论了热处理时间对玻璃陶瓷结晶度和晶粒尺寸的影响,确定热处理温度为655℃,热处理时间为2 h。比较Ho~(3+)单掺和Ho~(3+)-Yb~(3+)共掺玻璃陶瓷上转换发光强度,确定Ho~(3+)与Yb~(3+)的最佳掺杂物质的量之比为1∶2。同时讨论了Ho~(3+)-Yb~(3+)之间的能量转移。使用积分球测得样品的上转换发光量子效率。 相似文献
3.
采用熔融晶化法制备了主晶相为SrF_2的Er~(3+)-Yb~(3+)共掺透明氟氧化物玻璃陶瓷,利用DSC、XRD、SEM、UV-Vis-NIR和荧光光谱对样品的结构、形貌、发光性能进行了测试与表征。研究表明:该体系玻璃最佳热处理温度为620℃,最佳热处理时间为2h,并讨论了Yb~(3+)不同掺杂浓度对Er~(3+)-Yb~(3+)共掺玻璃陶瓷样品上转换发光性能的影响,确定Er~(3+)-Yb~(3+)最佳掺杂浓度比为1∶7,同时观察到了明亮的绿光(522,540 nm)和较弱的红光(656 nm),对Er~(3+)和Yb~(3+)之间的能量传递过程进行了讨论。 相似文献
4.
采用高温熔融法制备Eu3+?Tb3+共掺杂SiO2?B2O3?Na2O?Y2O3?P2O5前驱体玻璃。对前驱体玻璃粉末进行差示扫描量热(DSC)分析,确定玻璃陶瓷样品的热处理温度。前驱体玻璃热处理后,采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析可知前驱体玻璃中有Na3.6Y1.8(PO4)3晶粒析出。利用荧光光谱对玻璃陶瓷样品的发光性能进行表征,同时分析了Tb3+离子的荧光衰减曲线,确定Eu3+、Tb3+离子的发光机理以及能量传递过程。通过对Eu3+?Tb3+共掺杂玻璃陶瓷样品的发射光谱采集并用色坐标软件和色温计算程序,获得玻璃陶瓷样品的色坐标和相关色温。 相似文献
5.
两种基质中Er^3+的上转换发光特性 总被引:15,自引:2,他引:13
合成了一种新型共掺杂Er^3 和Yb^3 的氟氧化物(ZnF2-SiO2基质)材料,研究了Er^3 在这种基质材料中的吸收和在980nm激发下的上转换发光,并对比了同等激发条件下Er^3 离子在ZBLAN玻璃和这种氟氧化物中的上转换发光特性。实验发现两种基质中Er^3 离子吸收峰位置基本相同,但吸收强度明显不同。氟氧化物中Er^3 离子的上转换发光强度要低于ZBLAN基质中Er^3 离子的上转换发光强度,不同的是Er^3 离子在氟氧化物基质中红光发射强度要强于绿光强度。分析了两种基质中Er^3 的上转换发光机制,氟氧化物基质中Er^3 离子红绿光发射均为双光子过程,ZBLAN基质中Er^3 离子绿光发射为双光子过程,而红光发射为双光子和三光子混合过程。 相似文献
6.
合成了一种新型共掺杂Er3 和Yb3 的氟氧化物 (ZnF2 SiO2 基质 )材料 ,研究了Er3 在这种基质材料中的吸收和在 980nm激发下的上转换发光 ,并对比了同等激发条件下Er3 离子在ZBLAN玻璃和这种氟氧化物中的上转换发光特性。实验发现两种基质中Er3 离子吸收峰位置基本相同 ,但吸收强度明显不同。氟氧化物中Er3 离子的上转换发光强度要低于ZBLAN基质中Er3 离子的上转换发光强度 ,不同的是Er3 离子在氟氧化物基质中红光发射强度要强于绿光强度。分析了两种基质中Er3 的上转换发光机制 ,氟氧化物基质中Er3 离子红绿光发射均为双光子过程 ,ZBLAN基质中Er3 离子绿光发射为双光子过程 ,而红光发射为双光子和三光子混合过程。 相似文献
7.
采用熔融晶化法制备了主晶相为SrF2的Er3+-Yb3+共掺透明氟氧化物玻璃陶瓷,利用DSC、XRD、SEM、UV-Vis-NIR和荧光光谱对样品的结构、形貌、发光性能进行了测试与表征。研究表明:该体系玻璃最佳热处理温度为620℃,最佳热处理时间为2 h,并讨论了Yb3+不同掺杂浓度对Er3+-Yb3+共掺玻璃陶瓷样品上转换发光性能的影响,确定Er3+-Yb3+最佳掺杂浓度比为1:7,同时观察到了明亮的绿光(522,540 nm)和较弱的红光(656 nm),对Er3+和Yb3+之间的能量传递过程进行了讨论。 相似文献
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LaF3微米晶的晶相(斜方相和六角相)及其上转换发光光谱可以通过精确调节Yb3+的摩尔掺杂浓度来控制。利用简单的水热法合成了Yb3+和Tm3+共掺杂的LaF3,YF3和NaYF4三种不同基质的氟化物纳米晶。XRD分析表明,当Tm3+的掺杂浓度不变,仅Yb3+的摩尔掺杂浓度从10%提高到20%,就可以使基质结构由六角相过渡到斜方相。实验结果表明,具有较大离子半径的稀土离子由于增强的偶极化率,更容易使电子云产生畸变,有利于基质斜方相结构的形成。 相似文献
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掺钕氟氧化物玻璃陶瓷的制备及表征 总被引:1,自引:0,他引:1
采用熔融和晶化技术合成出含CaF2微晶的Nd3+离子掺杂透明氟氧化物玻璃陶瓷材料, 并通过DTA, XRD, FEG-ESEM和UV-Vis-Nir分光光度计和傅里叶变换荧光光谱仪等对样品进行了表征. 结果表明, 玻璃陶瓷主晶相为CaF2, 晶相粒径为15 nm; 可见光透过率为78%~87%, 近红外透过率为84%~93%; 由于Nd3+在热处理后优先富集在具有低声子能量的CaF2晶相中, 从而改变了配体场, 使荧光谱线在1060 nm处的峰值比原始玻璃强度大. 相似文献
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通过熔融退火的方法以及热处理技术制备得到含有Er_2WO_6,La_2WO_6晶体的TeO_2-WO_3-La_2O_3-Er_2O_3-Yb_2O_3微晶玻璃,该玻璃具有优异的上转换发光性能。结果表明,在含银纳米晶的碲酸盐微晶玻璃中,银纳米晶和微晶的析出情况与银纳米晶的引入方式和热处理温度有关。经过390℃下15 min的热处理后,AgCl和AgNO_3共掺的碲酸盐微晶玻璃比单掺AgCl或AgNO_3的碲酸盐微晶玻璃具有更高的发光强度。银纳米晶与微晶的引入可协同提高碲酸盐玻璃的上转换发光性。 相似文献
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《中国稀土学报》2020,(3)
稀土上转换发光材料具有低荧光背底,窄发射带宽,涵盖紫外、可见和近红外波段的发射波长等特点;在固体激光器、温度传感、光催化、生物标记等领域展现出广阔的应用前景。寻找优秀的基质材料是稀土上转换材料研究的重要方向。稀土氟氧化物兼具低声子能量和高稳定性的优点,结构的多形性为上转换发光性能带来丰富的变化,为研究晶体结构与发光性质之间的关系提供了素材。此外,日益发展的纳米材料制备技术使得稀土氟氧化物在尺寸、形貌、表面修饰和复合结构等方面获得不断改进,直接推动了稀土氟氧化物的应用研究。对稀土氟氧化物作为上转换基质材料的研究进展进行总结,并从晶体结构、材料制备和上转换发光性质的应用研究角度进行综述和展望,希望能为更进一步的研究提供有益参考。 相似文献
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本文系统制备了980nm半导体崩浦的应用于1.54μm波段微片激光器的高Er^3 /Yb^3 共掺杂的氟铝酸盐玻璃。通过玻璃的吸收光谱,发射光谱和上转换荧光光谱的测试,对其光学性质、浓度淬灭及其淬灭机制进行了分析和讨论。当玻璃中Er^3 离子掺杂浓度低于10mol%的情况下,浓度淬灭现象较弱,Er^3 /Yb^3 共掺杂的氟铝酸盐玻璃在由于Er^3 离子^4 I13/2→4^I 15/2跃迁所引起的1.54μm波段的发射强度比Er^3 单掺杂的氟铝酸盐玻璃中的荧光强度要强。在Er^3 离子掺杂浓度高于10mol%的情况下,由于Er^3 与Yb^3 之间的反能量转移过程,Er^3 /Yb^3 共掺杂的氟铝酸盐玻璃的1.54μm波段的荧光浓度淬灭效应比Er^3 离子单掺杂的情况下明显。在Er^3 离子掺杂浓度小于10mol%的情况下,实验中发现可获得1.54μm波段高发射效率的Er^3 与Yb^3 离子最佳摩尔浓度掺杂比例约为1:1。 相似文献
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在组成为15Li2O-15Nb2O5-70TeO2-0.1Er2O3-0.4Yb2O3(%, 摩尔分数)的碲酸盐玻璃基础上, 采用两步热处理法制备了透明的含纳米晶颗粒碲酸盐玻璃陶瓷. 通过X射线衍射(XRD)测试表明, 玻璃陶瓷中的晶体颗粒组成为Yb6Te5O19.2或Er6Te5O19.2, 晶粒尺寸约为55 nm. 根据Judd-Ofelt理论计算了Er^3+离子在基质玻璃和玻璃陶瓷中的光谱参数Ωt(t=2, 4, 6)以及Er^3+:4I15/2→4I13/2跃迁自发辐射几率, 根据McCumber理论计算了Er^3+:4I13/2→4I15/2跃迁的发射截面. 测试了基质玻璃和玻璃陶瓷的拉曼光谱, 对比研究了铒离子在基质玻璃和玻璃陶瓷中1.5 μm处荧光和上转换光谱特性. 相似文献
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利用气悬浮无容器技术制备出了Nd3+/Yb3+稀土离子共掺杂的TiO2-La2O3-ZrO2(TLZ)发光玻璃.利用差热分析(DTA)技术研究了该类新型稀土掺杂TiO2基上转换发光玻璃的热稳定性,主要包括玻璃化转变温度、析晶起始温度以及析晶峰值温度.并采用两种热分析动力学计算方法得到TLZ玻璃的析晶活化能值和指前因子.本文还研究了TLZ发光玻璃的力学性能,发现其维氏硬度大小为7.50 GPa,断裂韧性大于1.20 MPa?m1/2.此外,还对TLZ玻璃在808 nm激光激发下的上转换发光性能进行了研究,实验结果显示光谱中有三个强发射谱峰.优异的上转换发光性能以及良好的热稳定性和机械性能表明,这类新材料在上转换器件的实际应用中具有很大的潜力. 相似文献
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制备了掺杂浓度分别为2.0mol%的Tm^3+与Ho^3+单掺的两种锗酸盐玻璃。根据McCumber理论计算了Tm^3+离子能级^3H6←→^3F4(1.8μm)跃迁和Ho^3+离子能级^5I8←→^5I7(2.0μm)跃迁的吸收截面和受激发射截面。同时,根据所获得的吸收截面、发射截面以及掺杂离子的浓度分别获得了Tm^3+离子和Ho^3+离子在两种不同锗酸盐玻璃基质中的增益截面函数,从该函数可反映出材料的粒子数反转特性。对于Tm^3+离子掺杂的锗酸盐玻璃,其吸收截面、发射截面和增益截面的最大值大于在氟锆酸盐、氟化物和氟氧化物玻璃中;对于Ho^3+掺杂的锗酸盐玻璃,其吸收截面、发射截面和增益截面的最大值也大于在氟锆铝酸盐玻璃。因此,Tm^3+和Ho^3+掺杂的两种锗酸盐玻璃在~1.8和~2.0μm波段的中红外激光器中将有潜在的应用前景。 相似文献
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采用水热法制备MgWO_4:Nd~(3+)近红外发光材料.通过XRD,SEM和发光光谱等手段对样品的物相、形貌、发光性质进行表征.XRD测试结果表明:水热法制备MgWO_4:Nd~(3+)在850℃以上煅烧时,四方晶系转变为单斜晶系;1050℃煅烧后,sEM显示样品形貌由片状变为棒状且分散良好;激发和发射光谱的对比研究表明,MgWO_4:Nd~(3+)中WO_4~(2-)对Nd~(3+)存在有效的能量传递.研究了Nd~(3+)的掺杂量、煅烧温度、煅烧时间对材料近红外发光的影响.结果表明:在1050℃煅烧时,Nd~(3+)掺杂量为0.5%时发光最强;随着煅烧温度的升高,MgWO_4:Nd~(3+)的近红外发光强度先增强后减弱,而煅烧时间对发光强度影响很小. 相似文献