球磨法对不同基质上转换发光的影响

分别利用高温固相法和高能球磨法,在反应温度为1 100℃、反应时间为2 h的条件下合成了以Y2O3、La2O3、LiTaO3为基质的双掺和三掺Tm3+、Er3+、Yb3+发光粉。XRD测试结果表明,高能球磨法制备的Y2O3、La2O3、LiTaO3材料的相纯度高于高温固相法。用980 nm红外激光分别对两种合成方法制得的样品粉末进行发光性质的检测,结果表明高能球磨法制得样品的发光强度高于高温固相法样品。不同基质样品的上转换发光性质表现为:Tm3+、Yb3+掺杂呈蓝光;Er3+、Yb3+掺杂呈黄光;Tm3+、Er3+、Yb3+三掺样品的发光减弱,颜色可调。     

温度对稀土离子掺杂ZBLAN玻璃上转换发光的影响

研究了Er3+,Pr3+和Yb3+共掺杂ZBLAN玻璃在960nm激光泵浦下的上转换发光的温度特性.温度变化范围为室温到300℃.结果表明Pr3+离子的发光强度随温度的增加,先增加;达到极大后,随温度的增加下降.Er3+发光强度随温度增加单调下降.     

稀土离子的上转换发光及研究进展

稀土离子的上转换发光由于其在短波长激光器方面的潜在应用而受到了广泛的重视，本文总结了稀土离子中常见的几种不同的发光机制，分析了几种常见稀土离子在不同的泵浦方式下的发光方式，讨论了稀土离子上转换发光对基质成分的依赖性及其研究进展，并对稀土离子上转换发光的研究及应用进行了展望。     

上转换发光的有效增强机制--上转换敏化

频率上转换研究在近十年有了突飞猛进的发展,它有着非常好的应用前景。也仍然面临着进一步提高上转换效率的任务。由于Yb^3 能级结构的特殊性,它的引入既可以通过能量转换传递使共掺稀土离子上转换发光有较大增强,又可能不引起较明显的荧光猝灭。因而研究Yb^3 作为敏化中心的上转换敏化是有重要意义的,而把提高上转换效率与提高材料的物化性能结合起来更是上转换研究的应用的当务之急。本文综述了上转换敏化的提出和发展,介绍了在该领域取得的成果,特别是间接上转换敏化的成果。     

球磨法制备Tm~(3+)/Yb~(3+)掺杂NaGdF_4的上转换发光及顺磁性质研究

利用球磨法制备了Na源及其比例不同的Tm3+/Yb3+掺杂的NaGdF4发光粉,并对部分样品高温处理。讨论了Na源及其比例的不同和高温对样品上转换发光的影响。结果表明在所选比例中,当各离子的量比n(RE)∶n(Na)∶n(F)=1∶1∶4时,样品在高温处理前后的上转换发光均为最强。高温处理改变了上转换荧光发射的比例,可见光区的发射强度有大幅增加。XRD测试结果表明,Tm3+和Yb3+掺入到了NaGdF4的晶格内,高温处理改变了部分样品的结晶度和相态,从而导致可见光的发射强度大幅增加。HRTEM图像显示样品中有α相与β相NaGdF4共存。对上转换发光和顺磁性质之间相互影响的研究结果表明,980 nm红外激光的激发对样品的顺磁性基本没有影响,而变化磁场的存在对上转换发光有负面的影响。     

稀土离子的上转换发光及研究进展

稀土离子的上转换发光由于其在短波长激光器方面的潜在应用而受到了广泛的重视,本文总结了稀土离子中常见的几种不同的发光机制,分析了几种常见稀土离子在不同的泵浦方式下的发光方式,讨论了稀土离子上转换发光对基质成分的依赖性及其研究进展,并对稀土离子上转换发光的研究及应用进行了展望。     

稀土掺杂材料的上转换发光

稀土掺杂材料的上转换发光是实现光波频率转换的重要途径,也是稀土掺杂发光材料研究的重要内容。本文从介绍与上转换相关的基本概念出发,阐述了稀土离子上转换发光的发展历史;对稀土离子掺杂材料的能量传递、激发态吸收、合作敏化、合作发光、双光子吸收激发及光子吸收雪崩等上转换发光机制进行了概述,并对各机制进行了比较;对不同稀土离子掺杂体系中上转换发光的机制进行了总结;对以往研究的稀土掺杂上转换发光材料的基质,包括粉体材料、晶体材料、非晶材料进行了概括;最后对影响稀土离子上转换发光效率的因素进行了分析,提出了在上转换发光材料的设计中应重点考虑基质对泵浦光及上转换发射光的吸收、基质材料的声子能量、稀土离子的掺杂方案及泵浦途径等因素。     

高掺杂Nd∶KGW激光晶体的上转换发光

在808nm光纤耦合输出的LD激励下,Nd∶KGW辐射出很强的橙黄光,测量了上转换荧光谱,其峰值出现在657,631,610,596,540nm处。分析了其产生的可能跃迁过程,讨论了上转换过程对Nd离子红外激光振荡的影响和上转换激光应用的可行性,并与Nd∶YLF的上转换光谱进行对比研究。研究表明,对高掺杂Nd∶KGW晶体在高功率抽运下会发生光子雪崩过程,Nd离子在两种材料中均出现黄绿波段的上转换荧光,其上转换激光较难实现。     

上转换发光免疫试纸条扫描检测系统研究

研制了一种以上转换发光材料作为标记物的扫描检测系统,有别于传统的测量方法,可做出定量和多重分析.扫描检测系统以扫描方式逐点测量经生物反应而结合上去的UCP颗粒的含量,记录整个免疫试纸条的信息,计算出被测样品中特定生物分子的浓度.实验结果表明,该系统对兔抗鼠疫免疫球蛋白（IgG）标准样品的检测灵敏度达到百ng/mL量级,且具有变异系数小于6%的重复性,符合生物免疫测定的要求.     

光子晶体对稀土上转换发光的调控

稀土掺杂上转换材料由于其高化学稳定性、低生物毒性,在发光显示、防伪和生物成像等领域得到了广泛的应用。稀土掺杂上转换材料的基质晶格和掺杂离子决定着其发光强度和颜色。光子晶体(PCs)是折射率不同的材料在空间周期性排列形成的有序结构,其最显著的特征是具有光子禁带(PBG)。波长位于光子禁带内的光不能透过光子晶体而被反射回来,因而光子晶体具有优异的光调控能力。本文综述了一维、二维和三维光子晶体对稀土上转换发光调控的进展,介绍了利用光子禁带与上转换荧光发射峰的相对位置对发光进行控制的方法。重点从蛋白石结构和反蛋白石结构两个方面论述了三维光子晶体对上转换发光的调控:对于反蛋白石光子晶体,综述了利用上转换材料构筑反蛋白和利用其他材料构筑反蛋白,通过布拉格反射调控上转换材料的发光;对于蛋白石光子晶体,论述了利用不同折射率胶体微球构筑三维光子晶体对稀土上转换发光进行调控。最后总结了利用等离子体共振和光子禁带共同作用调控上转换发光的研究现状,并展望了利用光子晶体调控上转换发光的发展方向。     

High-Energy Ball Milling of Some Intermetallics

High-energy ball milling of metallic powders has been used in recent years for the synthesis of alloys through reactions mainly occurring in solid state. The diffusive phenomena accompanying and promoting the reactions of formation are related to the microstructure acquired by the powders as a consequence of the intense mechanical deformations. The process induces a remarkable comminution of powder particles, inside of which domains of nanometric size are formed and compositional variations often occur. Several analytical techniques are suitable for following the structural evolution of the powders during milling. Among them, Mössbauer spectroscopy is suitable for obtaining detailed local information on the atomic arrangement of the treated materials, if one of the constituents is a Mössbauer isotope, and for detecting little changes occurring at an atomic scale. For these reasons Mössbauer spectroscopy is more sensitive than other analytical techniques especially in the early stages of the process. Some recent results are presented regarding in particular the Fe–Cu, Fe–Al, Fe–Al–Cu, NiAl(Fe) and Fe–Mn systems.     

二氧化锆纳米材料中三价铒离子的上转换发光

固态蓝绿光源非常适合于高强度光存储、色平板、光电和医疗诊断，迄今为止，对各种晶体中上转换发光进行了广泛的研究。三价铒离子由于其相当高的上转换发光速率被作为一种激活离子而受到研究者的表睐。我们用共沉淀法制备了掺铒离子的二氧化锆纳米材料，并对纳米的结构，颗粒大小，声子能量进行了表征；用980nmLD和F－4500荧光分析仪测量了两种样品的上转换发射光谱，并观察到强的绿色发射和弱的红色发射，出现这种发射现象的原因是由于低的掺杂浓度和低的声子能量，通过发光强度和泵浦电流关系的实验。我们得到：蓝色和红色上转换发射分别来自三光子，双光子和双光子过程。     

High-Energy Ball Milling of NiAl(Fe) System

High-energy ball milling was used to promote the solubilization of iron into NiAl powder for an iron concentration range of 10–30 wt.%. The microstructural evolution induced by the intense mechanical deformations, under different milling conditions, was followed by X-ray diffraction and Mössbauer spectroscopy. The Mössbauer spectra are dominated by a magnetic sextet of about 33 T. Increasing the time and the speed of milling gives rise to a non-resolved doublet, having parameters typical of a NiAl compound with Fe atoms in solution. At the same time a reduction of lattice parameter occurs, which can be correlated to composition variations and partial disordering of the NiAl structure. Subsequent annealing modifies the Mössbauer spectra noticeably. In particular, the non-magnetic component becomes a broad singlet. Both diffraction analysis and Mössbauer spectroscopy indicate that a fcc Ni(Al,Fe) solid solution is forming in samples milled in agate. It is observed that the grain size of the milled products remains in the nanometric range even after thermal treatment, which adds interest to possible applications.     

Up-conversion luminescence polarization control in Er~(3+)-doped NaYF_4 nanocrystals

We propose a femtosecond laser polarization modulation scheme to control the up-conversion(UC) luminescence in Er~(3+)-doped NaYF_4 nanocrystals dispersed in the silicate glass. We show that the UC luminescence can be suppressed when the laser polarization is changed from linear through elliptical to circular, and the higher repetition rate will yield the lower control efficiency. We theoretically analyze the physical control mechanism of the UC luminescence polarization modulation by considering on- and near-resonant two-photon absorption, energy transfer up-conversion, and excited state absorption, and show that the polarization control mainly comes from the contribution of near-resonant two-photon absorption. Furthermore, we propose a method to improve the polarization control efficiency of UC luminescence in rare-earth ions by applying a two-color femtosecond laser field.     

Yb3+,Er3+双掺上转换玻璃陶瓷

制备了以PbF₂+GeO₂+WO₃SiO₂+NaF为基质组分的Yb³⁺,Er³⁺双掺稀土离子上转换发光玻璃陶瓷。采用日本产Hitachi F-4500荧光光度计,激发波长为980nm,观测到样品在550nm处出现较强的上转换发光峰,在528nm处有一个次发光峰,在650nm处有一个相对较弱的发光峰,讨论了发射光谱的特征,建立上转换发光机制,并讨论了上转换发光特征,以及基质成分、制备工艺参数、稀土离子浓度对发光性能的影响。实验中发现c(Yb³⁺):c(Er³⁺)为5:1时,上转换玻璃陶瓷的熔融温度为950℃、退火温度为380℃时,其上转换发光效率最高。     

高能球磨对碳纳米管形貌及场致发射显示特性的影响

用化学气相沉积法制备了碳纳米管,进行了不同时间的球磨处理。用扫描电镜、拉曼光谱对其形貌和结构进行了表征。对不同球磨条件下的碳纳米管制备成阴极,进行了场致发射特性的测试。结果表明,高能球磨会对碳纳米管的形貌、结构及场致发射性能有明显的影响。球磨时间为0．5～1h时,可以使碳纳半管变短而均匀,且场致发射电性能与未处理时相近,即有低的阈值电场和高的发射电流密度,从而使发射时在阳极上产生的荧光点密度大大增加,发光均匀。但研磨时间过长会改变碳纳半管结构,使其非晶化或石墨化,导致其场致发射性能和显示效果变差。     

Partial Reduction of MgFe2O4 with Al and Mg via Ball Milling

Nanocomposites consisting of metallic Fe particles and a nonmagnetic oxide were prepared by reducing MgFe₂O₄ with Al or Mg in a ball mill. The reaction takes place as a fast self-propagating process sometime between 0.5 and 1 h of milling. Combining XRD and Mössbauer spectroscopy reveals that the bcc Fe phase contains a few percents of dissolved Al, it has a high defect concentration, and the surface tension of the ultrafine (about 15 nm) grains results in local compressive strains. The magnetization is 25% less than expected for pure ferromagnetic Fe.     

Phase Transformations in Fe–Mn Alloys Induced by Ball Milling

Hyperfine Interactions - We have studied the dependence on the milling time of the amounts of metastable fcc and hcp phases produced by ball milling on Fe-13.7 wt% Mn alloys by Mössbauer...