紫膜表面增强共振拉曼散射谱的研究

本文报道紫膜在银胶上的表面增强共振拉曼散射与时间延迟、pH值的关系以及吸附对紫膜光化学循环的影响。在弱酸性pH条件下,紫膜和银胶混合3小时后才能看到分子—金属振动谱带。增强效应随pH值降低而加大,在pH3.8附近变化最明显。用488nm线激发。能分辨紫膜的M412和其他光化学循环中间体。pH3.8,M412的1567cm~(-1)特征振动带作为峰肩出现在变宽了的1536cm~(-1)带上,表明紫膜吸附在金属表面上并不阻断其光化学循环。pH2.7时,1567cm~(-1)带变得不明显,可能是M412的形成受到低pH值的限制。     

Na2SrSiO4∶Ce3+,Tb3+,Yb3+的制备及近红外量子剪裁发光性质

采用高温固相法制备了新型Na2SrSiO4∶Ce3+,Tb3+,Yb3+的近红外发光材料.对样品可见和近红外激发光谱、发射光谱及荧光寿命的研究表明,Na2SrSiO4∶Ce3+,Tb3+,Yb3+中存在高效的Tb3+→Yb3+的量子剪裁下转换效应,下转换量子效率约为182.4％.Ce3+的共掺大大提高了样品的紫外光吸收,显著敏化了样品的近红外发光效率.研究了Ce3+,Tb3+和Yb3+掺入量对其发光性质的影响.结果表明,当Ce3+的浓度为2％,Tb3+的浓度为13％和Yb3+的浓度为16％时,样品的近红外发光最强.     

稀土配合物-PAA-g-PE膜的荧光光谱

通过紫外光接枝聚合反应 ,将丙烯酸 (AA)接枝于PE膜表面 ,在一定 pH值条件下 ,使接枝膜与Eu3+、α 噻吩甲酰三氟丙酮 (TTA)的乙醇 水溶液或Tb3+、乙酰丙酮 (AcAc)的氯仿 水溶液作用 ,制得红色或绿色荧光膜。与相应的Eu(TTA) 3·(H2 O) 2 或Tb(AcAc) 3·(H2 O) 2 固态配合物相比 ,荧光膜的激发和发射光谱都发生了明显的变化 ,可以推测 ,稀土配合物与高分子材料之间发生了化学键结合。此外 ,还对荧光膜的红外光谱进行了观察。     

M2SiO4:Re(M=Mg,Ca,Ba;Re=Ce3+,Tb3+)的发光性能

合成了系列M2SiO4∶Re(M=Mg,Ca,Ba; Re= Ce3 ,Tb3 )样品,研究了样品在真空紫外区域的激发光谱和发射光谱.从激发谱可以看出:M2SiO4∶Re(M=Mg,Ca,Ba; Re= Ce3 ,Tb3 )在147,172 nm有很强的吸收带.用Mg,Ca完全取代Ba2SiO4∶Tb3 中的Ba ,相对应的晶体的晶格参数逐渐增大,晶场的能量逐渐减少,其激发光谱随着碱土离子半径的增加向长波方向移动.在172 nm真空紫外光激发下,观察到M2SiO4∶Re(M=Mg,Ca,Ba; Re=Tb3 和M2SiO4∶Re(M=Mg,Ca,Ba; Re= Ce3 ,Tb3 )特征发射;在真空紫外激发下,随着M2SiO4∶Re(M=Mg,Ca,Ba; Re= Ce3 ,Tb3 )中Ce3 含量的增加,M2SiO4∶Re的特征发射明显减弱,并分析讨论了相关发光现象的成因.     

紫膜LB膜中的光学相位共轭研究

首次报道了在纯紫膜LB膜中实现光学相位共轭输出的实验现象,并在理论上从简化的菌紫质分子光循环模出发,导出了共轭光强度与总入射光强度之间的关系,最后用拟合方法求得这种紫膜LB膜的饱和吸收强度为0.49W/cm~2,bR分子处于中间体M(410)上的寿命为2.5ms左右.     

M_2SiO_4∶Re(M=Mg,Ca,Ba;Re=Ce~(3+),Tb~(3+))的发光性能(英文)

合成了系列M2SiO4∶Re(M=Mg,Ca,Ba;Re=Ce3 ,Tb3 )样品,研究了样品在真空紫外区域的激发光谱和发射光谱。从激发谱可以看出:M2SiO4∶Re(M=Mg,Ca,Ba;Re=Ce3 ,Tb3 )在147,172nm有很强的吸收带。用Mg,Ca完全取代Ba2SiO4∶Tb3 中的Ba,相对应的晶体的晶格参数逐渐增大,晶场的能量逐渐减少,其激发光谱随着碱土离子半径的增加向长波方向移动。在172nm真空紫外光激发下,观察到M2SiO4∶Re(M=Mg,Ca,Ba;Re=Tb3 和M2SiO4∶Re(M=Mg,Ca,Ba;Re=Ce3 ,Tb3 )特征发射;在真空紫外激发下,随着M2SiO4∶Re(M=Mg,Ca,Ba;Re=Ce3 ,Tb3 )中Ce3 含量的增加,M2SiO4∶Re的特征发射明显减弱,并分析讨论了相关发光现象的成因。     

Sr2Mg(BO3)2:Tb3+的真空紫外发光性质

采用高温固相反应法合成了Tb3+激活的Sr2Mg(BO3)2荧光粉.利用XRD表征荧光粉的相纯度.研究了材料在VUV-UV范围的激发光谱和在VUV-UV光激发下的发射光谱及荧光衰减曲线.结果显示:Sr2Mg(BO3)2:Tb3+荧光粉的基质吸收带主峰位置大约位于178nm,Tb3+的最低自旋允许和最低自旋禁阻f-d跃迁吸收带分别位于235和278 nm,172nm激发下荧光粉的最强发射光谱主峰在543 nm,色坐标为(0.30,0.45),Tb3+的荧光寿命值约为2.8 ms.     

菌紫质光致变色吸收特性的二能级理论研究

采用二能级模型(B态和M态)简化菌紫质(bR)光循环过程,建立了菌紫质光致变色吸收特性的数学方程,数值计算了bR膜对570nm单光束和对570nm与412nm双光束的吸收特性.计算表明,bR膜的光吸收特性与入射光波长、入射光强、摩尔消光系数、光密度和M态寿命有很大的关系.bR膜用于光存储时,读出光强和M态寿命是影响bR读出使用时间的两个重要因素.570nm与412nm双光束作用于bR膜时,可以实现以光控光操作,但由于570nm黄光的透过动态范围要比412nm紫光的透过动态范围大得多,因而在实际应用中应以黄光作为信息光,紫光作为控制光.基于bR膜对黄、紫光束的吸收特性,可以将其应用于亮背景滤除、反象器、图象相减、光寻址空间光调制器等光信息处理领域.     

Na2GdPO4F2:Tb3+绿色荧光粉阴极射线发光研究

通过高温固相法制备Na2GdPO4F2:Tb3+绿色荧光粉,并利用X射线粉末衍射(XRD)和阴极射线光谱分别对其物相、阴极射线发光性能进行研究.结果表明,Tb3+作为绿色发光中心进入到Na2Gd2PO4F2的晶格中取代Gd3+的格位,在低电子束(0.5～5 kV)激发下主要表现出Tb3+的特征跃迁(5D3.4→7FJ,J=6～2),其中以5D4→7F5跃迁(546 nn)为主.样品Na2Gd0.95Tb0.05PO4F2在阴极射线激发下的色坐标为(0.240 3,0.438 6).随着电压、电流和掺杂量的增加,荧光粉的发光强度逐渐提高,其中,最佳的样品为Na2Gd0.9Tb0.1PO4F2.     

LiM(M=Ca,Sr,Ba)BO_3∶Tb~(3+)材料光谱特性研究

采用固相法制备了绿色LiM(M=Ca,Sr,Ba)BO3:Tb3+发光材料.测量结果显示材料均可被紫外(350～410 nm)光激发,发射绿光.研究了Tb3+浓度对材料发射光谱的影响,结果显示,随Tb3+浓度的增大,发射光谱峰位未发生变化,但其强度呈现出先增大后减小的趋势,即:存在浓度猝灭效应.加入电荷补偿剂Li+,Na+和K+提高了LiM(M=Ca,Sr,Ba)BO3:Tb抖材料的发射强度.     

头孢曲松钠与金属离子作用的光谱研究

研究了头孢曲松钠与Cd2＋、Ce3＋、Eu3＋、Tb3＋金属离子络合体系的紫外光谱和荧光光谱特征。结果表明,头孢曲松钠与金属离子的紫外光谱均发生不同程度的蓝移,甚至吸收峰消失,其吸光度除Cd2＋的升高,其余都下降;荧光强度也有明显的变化,加入Cd2＋、Eu3＋后头孢曲松钠的荧光猝灭,而加入Tb3＋后头孢曲松钠的荧光增强。在此基础上,采用头孢曲松钠与Cd2＋、Ce3＋、Eu3＋、Tb3＋金属离子物质的量之比分别为1∶0.6、1∶1、1∶0.6、1∶3合成络合物,并且利用红外光谱和元素分析对络合物进行验证。     

Tb3+掺杂锂铝硅酸盐玻璃的光致发光和辐照致发光

采用熔融-淬冷法制备了Tb3+掺杂锂铝硅酸盐闪烁玻璃,用紫外激发光谱、发射光谱及荧光寿命表征了光致发光性能,用X射线和阴极射线激发测试了辐射致发光性能。研究结果表明：低Tb3+掺杂浓度时,随着其浓度增大,Tb3+间的交叉弛豫增加导致了5D₃→7F_j跃迁的能量逐渐向5D₄→7F_j迁移转变,5D₃激发态的荧光寿命和发射强度均明显下降,5D₄-7F_j发射强度逐渐增大。较高Tb3+浓度时,其浓度继续增加会提升非辐射比例,是荧光寿命降低和荧光猝灭的最主要原因。比较光致发光和辐照致发光性能,发现随着激发源的能量上升,会增加激发态5D₃能级向5D₄能级的能量转移,同时,由于玻璃的密度低会导致辐照致发光效率随激发源的能量上升而下降。     

Li~+对Tb~(3+)掺杂硅酸盐玻璃闪烁性能的影响

利用高温熔融法制备了Li+掺杂Tb3+激活硅酸盐闪烁玻璃。通过Li+掺杂Tb3+激活硅酸盐玻璃的紫外可见透射光谱、发射光谱和发光衰减时间谱,研究了Li+的加入对Tb3+掺杂硅酸盐玻璃发光性能的影响。结果表明:适量Li+的加入可有效增强Tb3+激活硅酸盐玻璃的发光强度,且相比于不掺杂Li+的Tb3+掺杂硅酸盐玻璃而言,当掺入质量分数为2.0%的Li+时,Tb3+在玻璃中的最佳掺杂质量分数由12.8%提高至15.3%。其原因是Li+掺杂增加了玻璃体系中非桥氧的数量,从而有利于改善Tb3+在玻璃体中的均匀性,降低Tb3+间因非辐射跃迁而引起的能量损失,以及提高Tb3+的最佳掺杂质量分数。但当掺入Li+的质量分数超过2.0%时,会对Tb3+激活硅酸盐玻璃的闪烁光强产生负面影响,这是因为过多的非桥氧阻碍了X射线激发能达到Tb3+离子的能量传递。     

Dy3+对Tb3+激活硅酸盐氟氧闪烁玻璃发光性能的影响

采用高温熔融法制备了Dy3+或Tb3+单掺和Dy3+/Tb3+共掺硅酸盐氟氧闪烁玻璃。通过对傅里叶变换红外光谱、透射光谱、光致激发和发射光谱、X射线激发发射光谱及荧光衰减曲线的分析,研究Dy3+与Tb3+之间的能量传递关系以及Dy3+对Tb3+激活硅酸盐氟氧闪烁玻璃发光性能的影响。实验结果表明：Dy3+/Tb3+共掺硅酸盐氟氧闪烁玻璃具有较高的密度和良好的可见区透过率,玻璃的网络结构是由[SiO₄]四面体和[AlO₄]四面体连接构成。在紫外光激发时,Dy3+单掺玻璃的发光源于Dy3+的4F_9/2→6H_15/2(483 nm),6H_13/2(576 nm)的跃迁发射,而Tb3+单掺玻璃的发光则源于Tb3+的5D₄→7F₆(489 nm),7F₅(544 nm),7F₄(586 nm)和7F₆(623 nm)的跃迁发射。对于Dy3+/Tb3+共掺玻璃,发射光谱则主要由Tb3+的荧光发射组成。通过对不同波长紫外光激发的发射光谱分析发现,Dy3+/Tb3+共掺闪烁玻璃中存在多种形式的能量传递。在以Dy3+的特征激发452 nm为激发波长时,Tb3+单掺玻璃的发光很弱。但随着Dy3+的引入,通过4F_9/2(Dy3+)→5D₄(Tb3+)的能量传递,Tb3+发光得到敏化增强。Dy3+/Tb3+共掺玻璃的发光强度随着Dy₂O₃含量的增多而增强,Dy₂O₃含量为1 mol%时达到最大,更高Dy₂O₃含量的样品由于Dy3+的浓度猝灭,减少了向Tb3+的能量传递,发光强度减弱。当激发波长减小到350 nm时,Dy3+和Tb3+均被激发到更高的能级6P_7/2(Dy3+)和5L₉(Tb3+),此时除了4F_9/2(Dy3+)→5D₄(Tb3+)的能量传递外,还出现了5D₄(Tb3+)→4F_9/2(Dy3+)的能量回传。Dy3+掺杂浓度较低时,Dy3+→Tb3+能量传递作用较强,Tb3+发光得到敏化增强。随着Dy₂O₃含量的增多,Tb3+→Dy3+能量传递作用增强。当Dy₂O₃含量超过0.4 mol%时,Tb3+→Dy3+能量传递强于Dy3+→Tb3+能量传递,减少了Tb3+的辐射跃迁发光,因此Dy3+/Tb3+共掺玻璃的发光强度开始减弱。由于Gd3+向Dy3+或Tb3+均可进行有效的能量传递,因此在以Gd3+的特征激发274 nm为激发光时,Dy3+/Tb3+共掺玻璃中出现了Dy3+和Tb3+对Gd3+传递能量的竞争。随着Dy₂O₃含量的增多,Tb3+所获得的能量不断减少,同时伴随着Tb3+→Dy3+能量回传和Dy3+之间的无辐射交叉弛豫作用,Dy3+/Tb3+共掺玻璃的发光强度不断减弱。对Dy3+/Tb3+共掺闪烁玻璃中Tb3+的5D₄→7F₅荧光衰减曲线分析还发现,随着Dy₂O₃含量的增多,Tb3+的荧光寿命从2.24 ms缩短到1.15 ms,曲线从单指数形式变为双指数形式,进一步证明玻璃中存在5D₄(Tb3+)→4F_9/2(Dy3+)的能量回传。X射线激发发射光谱显示,Dy3+的引入对Tb3+激活闪烁玻璃的辐射发光具有很强的负面影响,而这种负面影响不足以通过Dy3+→Tb3+能量传递来弥补,因此Dy3+/Tb3+共掺玻璃的辐射发光强度随着Dy₂O₃含量的增多而不断减弱。由此可见,在Tb3+激活硅酸盐氟氧闪烁玻璃中,不宜将Dy3+作为敏化剂,用于增强Tb3+的发光。     

The Study on the Interaction between Tm~(3 ) and Tb~(3 ) Rare Earth Ions in YVO_4 Crystal

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｔｈｅｌａｓｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆｒａｒｅ ｅａｒｔｈｉｏｎＴｍ3 ｄｏｐｅｄｌａｓｅｒｃｒｙｓｔａｌｓａｔ～ 2 .3 μｍａｎｄ～1 .9μｍｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ,ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｔｏ3Ｈ4→3Ｈ5 ａｎｄ3Ｆ4→ 3Ｈ6 ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｂｙＪ .Ａ .Ｃａｉｒｄ[1] ａｎｄＬ .Ｆ .Ｊｏｈｎｓｏｎ[2 ] .ＲｅｃｅｎｔｌｙＦ .Ｓ .Ｅｒｍｅｎｅｕｘ[3] ｓｕｇｇｅｓｔｅｄｔｈｅｌａｓｉｎｇｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｉｅｓｏｆＴｍ3 ｄｏｐｅｄｌａｓｅｒｃ…     

Tb3+掺杂Y2O3纳米晶体中Tb3+离子4f5d跃迁及能量传递的研究

采用燃烧法制备了不同Tb3 掺杂浓度和不同粒径的Y2O3:Tb纳米晶体粉末样品,并通过高温退火获得了相应Tb3 掺杂浓度的体材料样品。测量了纳米和体材料样品的发射光谱、激发光谱、X射线衍射谱和荧光衰减曲线,并拍摄了不同粒径样品的透射电子显微镜(TEM)照片。研究纳米Y2O3∶Tb晶体粉末中Tb3 离子的4f5d跃迁发现,由于在近表面的低结晶度环境和颗粒内部的高结晶度环境中Tb3 离子4f5d跃迁对应的激发峰位置不同,不同粒径样品中处于这两种环境的Tb3 离子比例也不同,激发谱的谱线形状存在较大差别,还对Tb3 离子的能量传递进行了研究,发现Y2O3∶Tb晶体粉末中Tb3 的(5D3,7F6)→(5D4,7F0)能量传递类型为受纳米限域效应影响很大的电偶极电偶极相互作用;引起5D4→7F5(543nm)发光浓度猝灭的是不同Tb3 离子5D4能级之间交换相互类型的能量传递,此类型的能量传递受纳米限域效应影响较小。     

The Study on the Interaction between Tm3+ and Tb3+ Rare Earth Ions in YVO4 Crystal

In this paper the measurement result of transmission spectrum of Tb,Tm∶YVO4 is presented. The intensity Ωt, the probabilities of radiating transition, non-radiating transition, the cross-relaxation and the lifetimes of Tm3+ ions at 3H4 and 3F4 levels are calculated. The results show that when the concentration of Tm3+ ions >1.2 at.-%, the fluorescent lifetime of upper level 3H4 is shorter than that of lower level 3F4 due to the interaction between Tm3+ and Tb3+ ions, thus the lasing self-termination at ～1.5 μm can be eliminated.     

乙酸类稀土配合物/聚丙烯酰胺的合成及其发光性能

以小分子乙酸和乙酸铵为配体,合成了水溶性乙酸类稀土配合物NH4REAc(RE为Tb或Eu)。将该类配合物与水溶性丙烯酰胺单体通过水溶液聚合,得到了透明的聚丙烯酰胺光致发光材料(NH4REAc/PAM)。着重研究了配合物和聚合物发光性能。结果表明,NH4REAc配合物和NH4REAc/PAM聚合物均能发射很强的稀土Tb3+或Eu3+离子特征荧光;NH4TbAc和NH4TbAc/PAM中的Tb3+离子5D4→7F5均有较长的荧光寿命,形成聚合物后表观荧光寿命有所增加,但量子效率η却有所降低。     

水杨酸酯-铽络合物的发光及其向铕离子的能量传递

本文应用稳态和瞬态光谱技术探讨了稀土离子铽与水杨酸甲酯,苯酯所形成络合物的发光特性,它们向铕离子的能量传递过程;以及pH值对络合物的发光和能量传递的影响。络合物的发光比络合前铽离子的发光增强了几至十几倍;介质的pH变化影响到络合物的发光强度和能量传递效率,中性介质(pH:6～8)下的量传递效率最高。     

Si基CeO2/Tb4O7超晶格薄膜发光特性的研究

利用电子束蒸发技术在P型硅衬底上沉积了CeO2 /Tb4 O7超品格样品,将样品置于弱还原气氛中高温退火后,观察到薄膜样品在488,544,588以及623 nm左右出现Tb3+的四个典型发光峰.结合激发光谱、吸收光谱以及XRD分析表明,CeO2薄膜在高温下失氧,发生Ce4+→Ce3+转变,Ce3+吸收紫外光后,Ce3+与Tb3+发生能量传递,产生发光.通过改变Tb4 O7薄膜厚度,研究了Tb4 O7层厚对超晶格发光的影响,结果显示在Tb4 O7层厚为0.5nm时,发光强度最大;Tb4 O7层厚大于0.5nm时,由于Tb3+间的能量传递,产生浓度猝灭.同时,对超晶格样品在900～1 200℃之间进行了不同温度、不同时间的退火,结果显示在1 200℃下进行2h的退火,薄膜发光强度达到最大.研究认为,Ce3+的浓度、氧空位缺陷以及Ce3+与Tb3+间距的变化是导致这一结果的主要原因.