用脉冲激光溅射法制备的Yb~(3 )和Er~(3 )共掺杂氟化物薄膜的上转换发光

脉冲激光溅射法 (PLD) ,作为一种制备高质量薄膜的方法 ,被广泛地用于制备超导、铁电等薄膜。用PLD法制备的Yb3 和Er3 共掺杂氟化物薄膜的上转换发光性质。在 978nmLD激发下 ,薄膜发出强烈的橙色光 ,用日立 -F45 0 0光谱仪测量了其上转换发光光谱 ,观测到了Er3 很强的2 H9/2 →4 I1 5/2 (4 0 8nm) ,2 H1 1 /2 →4 I1 5/2 (5 2 0nm) ,4 S3/2 →4 I1 5/2 (5 5 0nm)和4 F9/2 →4 I1 5/2 (65 0nm)跃迁发射峰。给出了上转换发光强度随激发强度的关系 ,分析了其上转换发光机制及紫色上转换发光增强的原因。     

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。     

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。     

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.     

SiO2包覆Gd2O3:Er3+,Yb3+纳米粉的制备、结构及发光性能

用微乳液法合成出SiO2包覆的Yb3+,Er3+离子舣掺杂的Gd2O3粉体,X射线衍射结果表明所制备粉体为立方Gd2O3结构.透射电镜照片显示其颗粒形状近似为球形,粒径为10～40 nm;该粉体在波长为980 nm的半导体激光器激发下发射出中心波长为562 nm的绿色和660 m的红色上转换荧光,分别对应于Er3+离子的4S3/2/2H11/2→4I15/2跃迁和4F9/2→4I15/2跃迁.发光强度和激发功率关系的研究揭示其均为双光子过程,能量传递和激发态吸收是上转换发光的主要机制.由于其具有高效的上转换发光性能,而经过纳米复合后制成的纳米Gd2O3(核)/SiO2(壳),容易溶于水并易于和有机物结合,能与生物分子结合.     

Er3+，Ho3+和Tm3+在硫氧化钆中的余辉发光

The new Er^3 , Ho^3 and Tm^3 doped gadolinium oxysulfide phosphors with the long afterglow emission were synthesized by solid-state reaction method. The synthesized phosphors were characterized by X-ray diffraction. The excitation and photolumineseenee spectra, afterglow spectra and afterglow decay curve were examined by fluorescence spectroscopy. The afterglow spectra of Gd2O2S:Er^3 , Mg, Ti showed typical transitions of Er^3 at 528(2H11/2→4I15/2), 548 (^4S3/2 →^4I15/2) and 669 nm (^4F9/2→^4I15/2). In the afterglow spectra of Gd2O2S: Ho^3 , Mg, Ti,typical transitions of Ho^3 at 546 nm (^5S2→^5I8), 651 and 661 nm (^2F5→^5I8) were observed. In Gd2O2S:Tm^3 , Mg,Ti, the afterglow emission at 800 nm (^1G4→^3H5) of Tm^3 was seen. The meehnism and model of afterglow energy transfer were proposed.     

Yb3+,Er3+掺杂的NaGd(MoO4)2纳米晶的制备及发光性能

采用水热合成技术成功制备了一种新型的上转换发光纳米晶体NaGd(MoO4)2:Yb3+,Er3+.采用X射线粉末衍射分析、透射电镜和光谱分析对不同条件下所得样品的结构和发光性能进行了表征.NaGd(MoO4)2:Yb3+,Er3+和NaGd(MoO4)2具有相同的晶体结构,属于四方晶系;透射电镜观察表明,所得晶体为直径约为20 nm的纳米棒;在980 nm红外激光器的激发下,观察到了3个明显的上转换发射峰,发光中心分别位于531,552和656 nm,分别对应于Er3+2H11/2→I15/2,4S3/2→I15/2和4F9/2→4I15/2的跃迁.     

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。     

稀土离子掺杂Ba2GdF7纳米颗粒的合成及其上转换发光性质研究

采用热分解法制备了稀土离子掺杂的立方相Ba2GdF7上转换发光纳米粒子。利用X射线衍射(XRD)技术测定了样品的物相,通过透射电子显微镜(TEM)和荧光分光光度计分别分析了样品的形貌、尺寸和上转换发射光谱。实验结果表明:合成的样品为单分散的、其平均尺寸为14 nm,立方相结构的Ba2GdF7纳米颗粒。在980 nm红外光激发下Ba2GdF7:Yb0.2Er0.04纳米颗粒分别发射来自于Er3+离子2H11/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2光跃迁的绿光和4F9/2→4I15/2光跃迁的红光发射。     

Li+掺杂对TeO2:Tm3+/Er3+/Yb3+纳米材料上转换发光的增强作用

采用水热法制备了发白光的Li+掺杂α-TeO2∶Tm3+/Er3+/Yb3+和β-TeO2∶Tm3+/Er3+/Yb3+纳米上转换发光材料。采用X射线衍射、透射电镜和上转换发光光谱对制备的TeO2∶Tm3+/Er3+/Yb3+/Li+纳米材料进行表征,结果显示:Li+的掺入基本不改变纳米材料的晶型和结构;在980 nm近红外光的激发下,纳米材料发射出中心波长476 nm的蓝光,525 nm及545 nm的绿光和659 nm及675nm的红光,分别对应于Tm3+的1G4→3H6能级跃迁,Er3+的2H11/2→4I15/2和4S3/2→4I15/2能级跃迁,Er3+的4F9/2→4I15/2能级跃迁和Tm3+的3F2→3H6能级跃迁;Li+的掺入能够增大白光体系的发光强度,基本不改变纳米材料的白光颜色。此外,探讨了纳米材料的上转换发光机理。