Yb3+:KY(WO4)2晶体生长与光谱性能

采用泡生法生长YbKYW晶体, 通过XRD分析确认所生长的晶体为β-YbKYW. TG-DTA测量结果表明, 晶体的熔点为1045 ℃, 相变温度为1010 ℃. 测得晶体红外光谱和拉曼光谱, 对其峰值所属振动的归属进行了指认, 并测量了晶体的吸收光谱和荧光光谱. 结果表明, YbKYW晶体在940, 980 nm附近有很强的吸收峰, 主峰980 nm处的吸收截面积为1.34×10-19 cm2;该晶体在990, 1010, 1030 nm附近都有较强的荧光发射峰, 其中最强发射峰1030 nm的发射线宽高达16 nm, 有望作为可调谐激光器的增益介质. 计算得其1030 nm受激发射截面积为3.1×10-20 cm2.     

Tm3+,Yb3+双掺KLa(WO4)2晶体的生长及光谱特性研究

以Yb3 作为Tm3 的敏化剂,采用泡生法生长了四方晶系的Tm,Yb∶KLW晶体(Tm3 ,Yb3 掺杂浓度分别为1%和8%(原子分数))。测试了晶体的红外光谱和拉曼光谱,并对出现的峰值进行了振动归属。分析了晶体的吸收光谱,计算了相应的光谱参数。从荧光光谱可以看出,在1028 nm附近,Yb3 发射主峰的发射线宽达16 nm,对应的是Yb3 的2F5/2和2F7/2的最低能态之间的跃迁;Tm3 在1768 nm处的荧光发射峰半高宽为40 nm左右。测试了晶体的上转换荧光谱,分别在485 nm,643 nm处得到了上转换蓝光和红光,并分析了相应的上转换机制。     

Calculation of ligand-field and Stark sub-levels in laser crystals Nd~(3+):KY(WO_4)_2 and Nd~(3+):KGd(WO_4)_2

The parameters of ligand field of laser crystal Na~(3+):KY(WO_4)_2 and Nd~(3+):KGd(WO_4)_2are obtained by a scheme which involved intermediate coupling and ligand field interaction.Thecalculated Stark-levels are in good agreement with the experimental values.     

Studies on Upconversion Mechanism of ZrO_2∶Er~(3+),Yb~(3+) Nanocrystals Under Excitation at 488 and 980 nm

IntroductionWith a suitable host matrix,the rare earth( RE) dopant ions can convert the lower energyphotons into higher- energy ones.Upconversionprocess is intensively investigated in order to obtainnew powdered phosphors and visible solid- statelasers.Recently,the upconverting phosphor tech-nology ( UPT) has been applied to producing thelateral flow test strips[1,2 ] .Upconverting phosphoris the same usefull biological label as quantumdot[3 ] .RE ions,especially erbium,due to its energylev…     

Y_(2-x)Ho_x(WO_4)_3的制备及其热膨胀性能研究

采用固相化学反应法制取Y2-xHox(WO4)3(x=0.0~0.8,1.5~2.0)系列固溶体,利用高、低温X射线衍射方法研究Y2-xHox(WO4)3系列固溶体的热膨胀性能,并用热重法分析Y2-xHox(WO4)3所带的结晶水分子数目。由TOPAS软件计算出的晶胞参数随温度的变化可以看出,Y2-xHox(WO4)3{x=0.2,1.8}的化合物沿着3个晶向都是呈负热膨胀变化的,表明Y2-xHox(WO4)3这一系列固溶体均有负热膨胀性。     

静电纺丝技术制备Y_2O_3∶Yb~(3+),Er~(3+)上转换纳米纤维及其表征

采用静电纺丝技术制备了PVA/[Y(NO3)3+Yb(NO3)3+Er(NO3)3]复合纳米纤维,将其在适当的温度下进行热处理,得到Y2O3∶Yb3+,Er3+上转换纳米纤维.XRD分析表明,复合纳米纤维为无定形,Y2O3∶Yb3+,Er3+上转换纳米纤维属于体心立方晶系,空间群为Ia3.SEM分析表明,复合纳米纤维的平均直径约为150nm;随着焙烧温度的升高,纤维直径逐渐减小.经过600℃焙烧后,获得了直径约60nm的Y2O3∶Yb3+,Er3+上转换纳米纤维.TG-DTA分析表明,当焙烧温度高于600℃时,复合纳米纤维中水分、有机物和硝酸盐分解挥发完毕,样品不再失重,总失重率为83%.FTIR分析表明,复合纳米纤维与纯PVA的红外光谱一致,当焙烧温度高于600℃时,生成了Y2O3∶Yb3+,Er3+上转换纳米纤维.该纤维在980nm的半导体激光器激发下发射出中心波长为521,562nm的绿色和656nm的红色上转换荧光,分别对应于Er3+离子的2H11/2/4S3/2→4Il5/2跃迁和4F9/2→4Il5/2跃迁.对Y2O3∶Yb3+,Er3+上转换纳米纤维的形成机理进行了讨论.     

NaTaO_3及NaTaO_3∶Bi~(3+)光催化剂的光致发光光谱研究

采用光致发光光谱技术对一系列不同条件下制备的NaTaO3及不同掺杂量的NaTaO3∶Bi3 进行了研究.结果表明,NaTaO3的发光性质与其制备条件密切相关在钠离子不足的条件下合成的样品,其发光带主要位于515和745nm左右;而在钠离子充足条件下合成的样品,其发光带位于460nm左右,随着n(Na)/n(Ta)的降低,发光带向长波长方向移动;掺入Bi3 之后,其发光峰由515nm移至455nm,随着Bi3 掺入量的增加,455nm的发光带强度减弱.515nm的发光带与替位缺陷Ta.N.a..相关;745nm的发光带与VN`a缺陷相关;而460nm的发光带与本征TaO6基团相关.将Bi3 掺入到钽酸钠样品,TaN..a..由BiN..a替代,相应的发光带向高的n(Na)/n(Ta)方向移动,从而呈现出本征TaO6基团的发光带.     

BaLiF_3∶Ce~(3+)纳米粒子的制备及其光谱特性

BaLiF3属立方钙钛矿型复合氟化物,作为高效闪烁晶体可用于热中子检测[1].由于其能带隙宽,易于实现各种不同价态稀土离子掺杂,可以获得许多可调谐性质,因此它也是比较理想的光学功能材料的基质[2].Ce3+激活的BaLiF3晶体作为紫外发射的短波固体激光材料和光放大材料的研究多有报道[3~5].Ce3+的发射特性强烈依赖于基质晶体结构[6,7].氟化物基质中氧杂质的含量是影响光谱性质的重要因素[8].为了寻找氧含量低、发射波长更短、可调谐范围更宽的激光材料,本工作制备了BaLiF3∶Ce3+纳米晶,获得了一些新的有意义的实验结果.如果将其引入合适的聚…     

基于CaBa_2(BO_3)_2中的Ce~(3+)→Tb~(3+)能量传递及光谱特性

采用高温固相法合成了Ce3+,Tb3+掺杂激活的CaBa2(BO3)2荧光粉,并对其发光特性进行了研究。观察到CaBa2(BO3)2中Ce3+对Tb3+发光的敏化现象。在367 nm紫外光激发下,单掺Tb3+时CaBa2(BO3)2不发光。当Ce3+和Tb3+共掺时,出现Tb3+的发射峰,样品发绿光,表明Ce3+对Tb3+的发光有很强的敏化作用。根据Forster-Dexter理论,分析Ce3+和Tb3+的能量传递过程,还证明在CaBa2(BO3)2:Ce3+,Tb3+中Ce3+对Tb3+的能量传递属于共振能量传递。     

过渡金属掺杂NaGdF_4:Yb~(3+),Ho~(3+)纳米晶的制备和上转换发光性能

采用水热法合成掺杂过渡金属离子Mn2+和Cr3+的Na Gd F4:Yb3+,Ho3+纳米晶,研究了纳米晶的结构和上转换发光性能。XRD研究结果表明:所有的样品均为六方结构Na Gd F4。合成的纳米晶在980 nm红外光激发下,呈现绿光(520~562 nm),红光(620~675 nm)和红外光(730~760 nm)发射。与未掺杂过渡金属离子的样品相比,掺杂Mn2+离子的Na Gd F4:Yb3+,Ho3+纳米晶上转换发光总效率提高,红光/绿光相对强度增加,红外光/绿光相对强度减弱,掺杂Cr3+离子的Na Gd F4:Yb3+,Ho3+纳米晶发光总效率稍有减弱,红光/绿光和红外光/绿光相对强度增加。主要源于Ho3+→Mn2+→Ho3+和Ho3+→Cr3+→Ho3+的两步能量传递。计算色坐标可得,掺杂Cr3+/Mn2+离子后的Na Gd F4:Yb3+,Ho3+纳米晶的发光由绿光区移向黄光区,微调了纳米晶体的发光颜色。     

复合包覆Co(OH)_x+Yb(OH)_3的Ni(OH)_2正极材料的高温性能研究

化学共沉淀法合成氢氧化镍,并在表面用"梯度共晶法"复合包覆Co(OH)x+Yb(OH)3。XRD,XPS,SEM表征结果表明:制备的样品为六方球形β-N i(OH)2,表面包覆了Co(OH)x+Yb(OH)3,Co的存在形式应该主要为Co2+及少量的Co3+。65℃下0.2C,1C和3C恒电流充放电时,复合包覆Co(OH)x+2%Yb(OH)3的氢氧化镍的放电比容量和放电效率最大。大倍率充放电和循环稳定性等性能也得到改善。     

Cr4+, Nd3+共掺的钆镓石榴石(Cr, Nd∶GGG)的光谱性能与光谱参数的研究

用提拉法生长了掺铬、钕的钆镓石榴石(Cr4+, Nd3+∶GGG)晶体, 研究了室温下的吸收光谱和荧光光谱性质, 以及晶体中Cr离子浓度对Nd离子光谱性质的影响. 应用Judd-ofelt理论计算了强度参数Ωt (t=2, 4, 6), 自发辐射跃迁几率、荧光分支比和辐射寿命等光谱参数. 应用McCumber理论计算了4F3/2→4I11/2能级跃迁的受激发射截面. 结果表明 Cr3+在300～900 nm之间较强地增加了吸收截面, 尤其是伴随Cr3+→Nd3+有效的能量转移. Cr4+在1.06 μm附近的吸收减弱了Nd离子的发射截面.     

Tm∶K2YF5晶体的光谱参量计算

测量了Tm∶K2YF5晶体的吸收光谱,根据Judd-Ofelt理论计算了Tm3 在K2YF5中的强度参数:Ω2=5.02×10-20cm2,Ω4=3.40×10-20cm2,Ω6=0.38×10-20cm2,以及Tm3 激发能级的自发辐射跃迁几率A,荧光分支比β,荧光寿命τ和积分发射截面∑等光谱参量。     

纳米CeO2∶Er荧光粉的光声光谱和荧光光谱研究

采用燃烧法合成了CeO2∶Er纳米荧光粉, 研究了不同粒径大小的CeO2∶Er的晶型和晶貌.TEM结果表明无定形CeO2∶Er包围着纳米晶CeO2∶Er, 可起到表面修饰的作用.光声光谱在保持纳米材料表面状态不改变的前提下, 分析了不同粒径的CeO2∶Er的光谱性质, 解释了随纳米粒径减小CeO2光谱峰吸收峰有蓝移而Er3+没有明显谱峰位移的原因.在荧光光谱中, 发现小粒径的CeO2∶Er有较大的红绿发射比, 并对该现象进行了解释.     

纳米Y_2O_3∶Eu~(3+)超声辐射沉淀制备及其性能研究

采用超声辐射沉淀法以草酸为沉淀剂制备出纳米Y2 O3 ∶Eu3 + 粉体。利用XRD、TG DTA、TEM等手段对其进行了表征 ,并对其光谱特性进行了研究。结果表明 :将超声辐射引入普通沉淀法中 ,可显著提高粉体性能 ,所得纳米Y2 O3 ∶Eu3 + 为球形 ,粒度分布均匀 ,粒径约为 38～ 4 5nm ,与微米晶相比 ,该纳米晶的发射光谱发生蓝移 ,激发光谱发生红移。     

KLa(MoO_4)_2∶Eu~(3+)红色荧光粉的合成和发光性能

采用高温固相法制备了KLa(MoO4)2∶Eu3+红色荧光粉,对其物相结构、光谱性质进行了分析,研究了Eu3+的不同掺杂浓度对荧光粉的发光性能的影响,同时对其色坐标进行了分析.结果表明,KLa(MoO4)2为体心对称的单斜相;KLa(MoO4)2∶Eu3+荧光粉中Eu3+的最佳掺杂浓度为9%,当掺杂浓度大于9%出现浓度猝灭现象,出现这一现象的主要原因是由于交换作用导致Eu3+之间能量的转移.     

不同掺杂浓度Yb3+:YAl3 (BO3)4晶体光谱研究

采用顶部籽晶法生长了不同浓度Yb3+:YAl3(BO3)4(Yb:YAB)晶体,X射线粉末衍射(XRD)结果表明晶体的结构与YAB相同.研究了室温下不同掺杂浓度Yb:YAB晶体的偏振吸收光谱,以及块状的偏振荧光谱和粉末的非偏振荧光光谱,通过对不同浓度掺杂Yb:YAB晶体粉末的非偏振荧光谱的分析,实验结果表明:随着Yb3+离子掺杂浓度的增加,辐射陷阱效应对荧光谱的影响越来越严重;因此,提出了Yb:YAB晶体中荧光谱的重心波长移动与Yb3+离子掺杂浓度之间的经验关系来定量分析Yb3+离子掺杂浓度变化对辐射陷阱的影响.并且比较了不同浓度Yb:YAB晶体的光谱参数.结果表明高浓度Yb:YAB晶体是一种潜在的微片和自倍频激光材料.     

基于NaYF_4∶Yb~(3+),Er~(3+)上转换发光纳米晶的复合微球组装及其光动力活性

采用微乳液法,以NaYF4∶Yb3+,Er3+纳米晶为发光基元,肽菁锌(Zn Pc)光敏分子与十八碳烯-马来酸酐共聚物(PMAO)为功能分子,一步组装获得了NaYF4-Zn Pc-PMAO复合微球,此微球同时具备成像与光动力活性功能,NaYF4可作为低生物背景的荧光成像剂,同时其上转换发光可以敏化Zn Pc用于光动力活性研究,PMAO分子经过简单的水解反应即可实现表面羧基功能化。TEM,Zeta电位与PL测试证实了微球的结构与性能。利用荧光共聚焦成像技术实现了对Hela细胞的发光成像;进一步通过单线态氧监测及980 nm光照下的MTT法细胞活性测试表明微球具有光动力活性功能。     

Ho3+,Yb3+双掺KGd(WO4)2激光晶体的光谱性能

钨酸钆钾是一种新型的激光基质材料.以Yb3 作为Ho3 的敏化剂,采用顶部籽晶提拉法生长出了单斜晶系的HoYbKGW晶体.测试了晶体的红外光谱和拉曼光谱,并对出现的峰值进行了振动归属.分析了晶体的吸收光谱,计算了相应的光谱参数.从荧光光谱可以看出,在1022 nm附近,Yb3 发射主峰的发射线宽达14 nm,对应的是Yb3 的2F5/2和2 F7/2的最低能态之间的跃迁;Ho3 在1985 nm处的荧光发射峰半高宽为45 nm左右,发射截面积为σemp=1.79×10-20cm2.测试了晶体的上转换荧光谱,得到了较强的上转换红光,并分析了相应的上转换机制.     

Ca_(1-x)Zn_xTiO_3∶Pr~(3+)的固溶特性及其发光性能

通过高温固相合成法制备了名义组成为Ca1-xZnxTiO3∶0.002Pr3+(x=0.0~0.20)的红色发光材料,采用XRD和光谱等手段研究微量Zn掺杂的单相Ca1-xZnxTiO3∶0.002Pr3+材料的晶体结构参数与发光性能,分析了等价Zn2+的掺杂对固溶体结构参数与发光性能的影响规律。结果表明,在x≤0.01微量Zn掺杂时,Zn取代Ca形成单相Ca1-xZnxTiO3∶0.002Pr3+固溶;其晶胞参数和晶胞体积,260和330 nm两激发带以及610nm发射峰强度均随Zn掺量增加快速减小,且发光强度与晶胞参数的变化规律相吻合。分析表明这种变化与Zn取代Ca形成的固溶结构有关。