钇对掺饵多孔硅体系1.54μm发光的增强作用

首次报道了用恒电位电解法将饵、钇共掺入多孔硅（porous silicons, PS） 中，经高温退火处理后，观察到了在近红外区（1.54 μm）室温下较强的光致发光 （photoluminescence, PL），并与掺饵多孔硅（erbium-doped porous silicon, PS:Er）做了比较，发现钇的共掺入对掺饵多孔硅体系1.54 μm发射起了增强作用 。研究了饵、钇共掺杂多孔硅（erbium and yttrium co-doped porous silicon, PS:Er, Y）光致发光强度随温度的变化，发现PS:Er与Si:Er材料相似，有较强的 温度猝灭效应，而PS:Er，Y体系的PL强度随温度升高趋于平稳，且有增强的趋势， 受温度影响不明显，并初步探讨了其发光机制。     

钇对掺饵多孔硅体系1.54μm发光的增强作用

首次报道了用恒电位电解法将饵、钇共掺入多孔硅（porous silicons, PS） 中，经高温退火处理后，观察到了在近红外区（1.54 μm）室温下较强的光致发光 （photoluminescence, PL），并与掺饵多孔硅（erbium-doped porous silicon, PS:Er）做了比较，发现钇的共掺入对掺饵多孔硅体系1.54 μm发射起了增强作用 。研究了饵、钇共掺杂多孔硅（erbium and yttrium co-doped porous silicon, PS:Er, Y）光致发光强度随温度的变化，发现PS:Er与Si:Er材料相似，有较强的 温度猝灭效应，而PS:Er，Y体系的PL强度随温度升高趋于平稳，且有增强的趋势， 受温度影响不明显，并初步探讨了其发光机制。     

中国稀土科技文献索引(2001)

固体物理、固体化学与新材料442 　Tm ( 0 .1)Yb( 10 .9)氟氧化物玻璃的直接上转换敏化发光 ,陈晓波等 ,光谱学与光谱分析 ,2 0 0 1,2 1( 6) ,752 .443 　氟氧化物玻璃中稀土ErYb与HoYb能量上转换特性研究 ,袁放成等 ,光谱学与光谱分析 ,2 0 0 1,2 1( 6) ,755.444　铒掺杂富硅热氧化SiO2 Si发光薄膜的显微结构 ,徐　飞等 ,光谱学与光谱分析 ,2 0 0 1,2 1( 6) ,758.445　 室温下掺Er富硅氧化硅和掺Er富硅氮化硅的光致发光及其退火 ,袁放成等 ,光谱学与光谱分析 ,2 0 0 1,2 1( 6) ,763 .446　钕、钐 邻苯二甲酸 1,10 邻菲咯啉配合物…     

凝胶原位聚合法制备三异丙氧基铒掺杂的PMMA材料及其性质研究

在氮气保护下, 将一定比例的甲基丙烯酸甲酯(MMA)注入装有三异丙氧基铒的密闭容器中, 混匀后, 迅速形成淡红色凝胶体, 此凝胶体原位聚合后即制得三异丙氧基铒掺杂的PMMA固体试样(Er/PMMA), 研究三异丙氧基铒掺杂对PMMA性能的影响. EMTA、 TG表明, Er/PMMA的玻璃化温度比纯PMMA低, 但耐热性能与贮能模量均比PMMA的高; FS、 IR 表明, Er/PMMA 中的Er(Ⅲ)离子与羧基存在着配位作用, 使Er/PMMA的荧光强度明显提高; 同时Er/PMMA是一种具有一定透明性和光选择吸收性的高分子材料.     

掺铒GaN薄膜光致发光的研究

采用傅立叶变换红外光谱（FT－IR）研究了掺铒GaN薄膜光致发光特性，光致发光谱（PL）的测量结果表明：选用退火时间长的电阻加热退火护退火，有利于薄膜中晶格损伤的恢复，MOCVD，MBF两种方法制备的GaN薄膜，注入铒，退火后的PL谱形状基本一样，薄膜中O，C的含量越大，可能导致1539nm处的PL强度越强，不同衬底对掺铒GaN薄膜的红外光致发光影响很大，在Si衬底上外延生长的GaN样品峰值在1539nm处的PL积分强度只有Al2O3(0001)衬底上外延生长GaN样品的30％，MBE生长的GaN/Al2O3样品，注入铒，退火后，当测量温度从15K变化到300K时，样品发光的温度猝灭是30％。     

铒注入Si（100）的结晶和掺杂规律研究

研究了Ｓｉ（１００）注入铒后所形成的表面非晶层在不同退火温度下的固相外延结晶以及铒的迁移和掺杂规律。结果表明，表面非晶层先以基体单晶硅为晶种固相外延结晶，铒在晶体－非晶界面偏析，但当铒偏析聚集到一定浓度时则外延结晶停止，剩余损伤层变为多晶结构。在３５０ｋｅＶ的高剂量注入下，再结晶区域内的最大掺杂浓度随退火温度的增加而降低，但对１５０ｋｅＶ的低剂量注入，观察到８５０℃退火温度下掺杂浓度的反常增强。     

镱铒共掺硅酸盐玻璃三波段光致发光特性数值分析

考虑两级合作上转换、激发态吸收、交叉弛豫等非线性效应,建立了镱铒共掺硅酸盐玻璃材料9个能级的11个速率方程。唯象地构造了合作上转换系数随镱铒掺杂浓度的变化函数,数值模拟了镱铒共掺硅酸盐玻璃1530,664,549nm 3个波段的光致发光强度与掺杂浓度、抽运功率的变化关系。计算结果表明：掺铒浓度一定,镱浓度增加时,对于1530nm荧光而言,有最佳的掺镱浓度,但红光和绿光荧光强度随掺镱浓度始终增强;保持镱铒掺杂浓度不变,抽运功率增加时,3种荧光强度均单调增强,差别在于增幅速率不同,且近红外光强有饱和趋势。计算结果与实验测量相吻合。     

掺铒联吡啶钌为探针分子压敏漆的制备及氧猝灭特性

以2,2′-联吡啶,三氯化钌(RuCl3),氯化铒(ErCl3)为原料合成了铒掺杂的探针分子。将探针分子加入到铕掺杂的硅溶胶基质中获得了铕、铒共掺杂的压敏漆样品。采用IR,SEM,EDS及荧光发射光谱对探针分子和压敏漆进行了表征。红外光谱结果表明,探针分子中联吡啶的结构没有被破坏。扫描电镜观察发现探针分子呈片状,EDS测试发现探针分子表面含有Er,Ru等元素。紫外吸收光谱表明压敏漆的最佳吸收波段位于200~500 nm处,选择410 nm作为激发光源,压敏漆在590 nm处有很强的荧光发射,并且随着空气压力的增大(即氧分子浓度的增加),压敏漆的荧光发射强度降低,说明压敏漆具有较好的氧猝灭特性。     

镧、铒共掺杂压敏漆的制备及荧光特性

以联吡啶,氯化钌,氯化镧,氯化铒为原料合成了镧、铒共掺杂的探针分子.将探针分子加入到硅溶胶基质中获得了镧、铒共掺杂的压敏漆样品.采用IR,SEM,XPS及荧光发射光谱对探针分子和压敏漆进行了测试分析.红外光谱测试结果表明,探针分子中联吡啶的结构没有被破坏.扫描电镜观察发现探针分子呈花瓣状,XPS测试发现压敏漆中含有Er,La,Ru等元素,说明稀土元素确实被掺入到压敏漆中.紫外吸收光谱表明压敏漆的最佳吸收波段位于200 ～ 500 nm处,选择410 nm作为激发光源,压敏漆在590 nm处有很强的荧光发射,并且随着空气压力的增大即氧分子浓度的增加,压敏漆的荧光强度降低,说明压敏漆具有较好的氧猝灭特性.     

稀土掺杂Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜的介电及发光性能

以钛酸锶钡和稀土氧化物粉末靶为靶材, 用离子束溅射法在MgO(100)和Si(100)基片上组合制备了不同掺杂浓度的Ba0.6Sr0.4TiO3:Re(BST:Re)薄膜样品阵列. 沉积得到的多层无定形薄膜经低温扩散、高温晶化, 形成BST:Re多晶薄膜. 以扫描近场微波显微镜测定BST:Re/MgO(Re=Er, Eu, Pr/Al)样品的介电常数, 研究掺杂种类及掺杂浓度对BST薄膜介电常数的影响. 结果表明, 稀土离子的适量掺杂使BST薄膜介电常数有所提高, 其中, Er3+和Eu3+的最佳掺杂浓度分别为4.5%及5.7%(原子分数) 左右时, 介电常数值达到最高. 而共掺杂Pr3+和Al3+的样品则在n(AL):n(Pr)为4-8之间介电性能最佳. 另外, 测量了BST:Re/Si(Re=Er, Eu)样品的光致发光谱, 发现Er3+和Eu3+在BST薄膜样品中的发光猝灭浓度分别为4.20%和8.95%(原子分数).     

静电纺丝方法制备CaTiO3∶Er3+微米带及其上转换发光性质

CaTiO3:Er3+微米带由静电纺丝方法制备.用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和上转换发光表征所制备的样品.SEM和TEM测试证实所得前躯体微米带尺寸均一,烧后得到的微米带是由纳米粒子组成的.在980 nm激光激发下,CaTiO3:Er3样品发出绿光,绿光发射峰位于546 nm,可归属于Er3+离子的4S3/2 →4I15/2跃迁.当Er3+离子的掺杂浓度提高,因为Er3+离子之间的能量传递,红光发射相对于绿光发射增强.     

Yb~(3+)/Er~(3+)掺杂比例对BaTiO_3:Yb~(3+),Er~(3+)纳米晶上转换发光分支比的影响

采用改进的溶胶凝胶前驱单体法合成了一系列Er3+单掺和Er3+-Yb3+共掺的BaTiO3:Ln3+上转换发光纳米颗粒,产物经900℃煅烧后得到结晶性极佳的纯立方相BaTiO3纳米晶,尺寸均匀约为100nm。稀土离子浓度较低时不会影响产物的晶体结构和形貌,掺杂浓度达到5%时出现微弱的Ba2TiO4衍射峰,当掺杂浓度达到20%时Ba2TiO4已经占主要部分,此时产物中有大量微米量级的颗粒存在。上转换发光显示:Er3+单掺浓度为0.5%时能获得最强的绿光发射,此时红绿光强度比约为1∶15。当Er3+-Yb3+共掺时,Yb3+极大地抑制了绿光的发射,同时红光发射明显增强,当Yb3+/Er3+大于5∶1后,红绿光强度比稳定在3∶1。上转换机制分析表明,Yb3+浓度较高时会引起Er3+-Yb3+粒子之间的能量逆传递过程,导致红光发射增强,而绿光发射减弱。     

水热合成稀土氟化物材料KZnF3∶Er, Yb的上转换发光特性

水热法合成了掺杂Er3+和Yb3+的 KZnF3材料, 研究了Er3+和Yb3+在这种基质材料中的吸收和在980 nm红外光激发下的上转换发光, 对比了不同Yb3+浓度(0%～4%)下的上转换发光特性.实验发现, 在同种材料中, Er3+的红光发光强度要明显强于绿光, 而且掺Yb3+后红光和绿光的光强比不掺Yb3+时都有了很明显地增强.当Yb3+浓度为2%时上转换发光光强达到最强, 大于2%后发光开始减弱.通过分析输出光强与泵浦光强的双对数曲线, 发现Er3+的红光和绿光的发射均属于双光子过程, 最后分析了红光和绿光上转换发光的具体过程和转换通道.     

铒镱共掺磷酸镧纳晶的合成和近红外荧光性质

以磷酸三丁酯作为配体,使用高温溶液法合成了掺铒磷酸镧纳米晶体,高分辨电镜和XRD结果表明产物尺寸均一,直径4nm左右,具有高度的结晶性,在甲苯等有机溶剂中分散性良好.近红外发光光谱表明,产物在1535 nm处有发光峰,半高全宽为50 nm,高于目前掺铒光纤放大器(EDFA)的增益带宽.通过IR、元素分析研究发现,使用真空干燥等方法不能有效去除纳晶表面的羟基.为了进一步消除表面缺陷和猝灭基团对纳晶发光性质的影响,我们尝试在其外围生长一层LaPO₄壳做成核壳粒子以消除表面缺陷和隔离猝灭基团,结果表明,新的纳晶的发光强度得到了显著提高.     

掺稀土多孔硅中稀土光学活化的新方法: 微波热法

首次报道掺稀土多孔硅中稀土光学活化的一种新方法--微波热法.经微波加热处理后,掺稀土多孔硅样品外观均匀;室温下,分别观察到掺铒多孔硅在-1.5μm处、掺钕多孔硅在-1.06μm处强的光致发光.除起加热作用外,微波与样品之间的非热相互作用在稀土的光学活化方面与也起重要作用.     

铒甘氨酸配位化合物和铒组氨酸配位化合物的EXAFS谱研究

本文用EXAFS谱研究了三个固体铒甘氨基酸配位化合物,得到铒甘氨酸和铒组氨酸的第一配位层Er—O键长分别为2.35和2.32 A,配位数分别为8.3和8.O。并进一步用EXAFS径向结构函数图,讨论了与其结构类型的关系,推测出铒氨基酸配位化合物晶体的所属可能结构类型。     

二氧化锆纳米材料中三价铒离子的上转换发光

用共沉淀法制备了铒离子掺杂的二氧化锆纳米材料, 并对它的结构、颗粒的大小和声子能量进行了表征. 用980 nm激光二极管和F-4500荧光光谱仪仪测量了两种样品的上转换发射光谱, 观察到强的绿色发射和弱的红色发射并对这种发射现象的原因进行了分析.     

铒硼硅酸盐玻璃形成性能的研究

用新的玻璃形成区研究方法探索了铒硼硅酸盐玻璃的形成区范围,研究了A12O3含量和Er2O3含量对玻璃形成区的影响和相应的玻璃形成区图。结果表明：当A12O3含量从15％增加到20％时玻璃形成区相应增大,Er2O3含量从20％增加到30％时玻璃形成区缩小。同时利用热分析结果所得到的玻璃析晶倾向参数β值,讨论了铒硼硅酸盐玻璃的形成能力,发现含有Er2O3的铝硼硅酸盐玻璃的玻璃形成能力比较弱,但在一定的组成范围内随着Er2O3含量的增加,铒硼硅酸盐玻璃的形成能力也会有所提高。另外,在铒硼硅酸盐玻璃系统中加入A12O3,可以加强玻璃的网络结构,从而能够提高玻璃的形成能力。     

钇(Ⅲ)、铽(Ⅲ)、铒(Ⅲ)对氨基苯甲酸配合物共掺杂二氧化硅的光声光谱研究

合成了Tb(p-ABA)₃·H₂O和Ln(p-ABA)₃·H₂O(p-ABA: 对氨基苯甲酸, Ln: Y或Er)配合物共掺杂的SiO₂样品. 荧光光谱测定结果表明, Y(p-ABA)₃·H₂O的引入增强了样品中Tb³⁺离子的特征发光, 而Er(p-ABA)₃·H₂O的引入使Tb³⁺的发光减弱. 光声光谱结果表明, 与Tb³⁺配合物单掺的样品相比, Tb³⁺和Y³⁺配合物共掺样品的光声强度降低; 而Tb³⁺和Er³⁺配合物共掺的样品则情况相反. 实验测定了共掺杂样品的相对量子发光效率和发光寿命, 从无辐射跃迁和辐射跃迁的角度提出共发光效应可能的机制. 结合对室温下陈化干燥样品的分析发现, 只有经适当的热处理过程才能在SiO₂凝胶中形成具有多核结构的稀土配合物.     

Er3+/Yb3+共掺杂SrF2纳米晶的合成及上转换发光特性

利用水热法以聚乙二醇作为分散剂合成了Er3+和Yb3+共掺的SrF2纳米晶.在980 nm半导体激光器激发下.研究了不同Er3+离子掺杂浓度对发光性能的影响,确定了最佳掺杂浓度比,讨论了退火温度对样品发光的影响及样品的协作敏化和声子辅助共振能量传递的上转换发光机制.用X射线衍射和透射电镜对样品的结构和粒度进行了分析.研究结果表明:用水热法在180℃保温13 h下,合成的样品粒径约为50 nm;当CYb3+CEr3+=4:1,而对Er3+掺杂浓度为1.3mol%时,样品上转换发光强度达到最强.