镱铥共掺杂的氟化镧纳米粒子的亮蓝色上转换发光

采用反胶束法合成镱铥共掺杂的氟化镧纳米粒子.这种反胶束是由微乳液作为合成媒介,这些分散的纳米粒子在化学成分、尺寸分布上是可控的.产物形貌经场发射扫描电镜和透射电镜表征.固态样品分散在乙醇中,在未经超声处理时,样品表现为玉米棒样的聚集.棒的平均直径和长度分别为110,575nm.我们认为这种大量纳米粒子聚集成良好超结构是由于溶剂挥发,分子交叉链接或者表面活性剂分子附着于纳米粒子特殊晶面造成的.当样品经过超声处理后,由于超声振动破坏了上述因素,玉米棒形貌的聚集体转为大量纳米粒子.单个粒子的高分辨电镜显示出该纳米粒子的单晶结构.并且晶面间距约为0.366nm,与纯氟化镧六角相[002]晶面相一致.样品在300℃退火30min后的透射电镜照片显示纳米粒子的平均直径大约为35nm,这与XRD结果相吻合.并且,这些纳米粒子表现出了良好的单分散性,并且在978nm二极管激发下,纳米粒子呈现出亮蓝色上转换发光,这种上转换荧光粉在光电子或生物检测中有潜在的应用前景.     

单分子-光子制冷泵的热力学行为(Ⅰ)

建立了一般意义上的单分子－光子泵模型,并用计算机模拟了在不同能量的光子激发下单个分子作为制冷泵时的量子跃迁过程,研究了单分子－光子泵处于基态和激发态时的热激发过程以及在发生荧光辐射时的声子参与情况,得出了基态具有较强的制冷能力的结论。基态和激发态在光吸收和发射过程中热力学效应是不同的,因此在选择反斯托克斯芝光制冷材料时,发光中心的基态能级劈裂更具重要性。     

罗丹明6G/MCM-41纳米复合物的发光蓝移

介孔分子筛MCM-41具有规则排列的纳米量级的孔道，可以作为宿主封装其他材料。利用这一性质，将激光染料罗丹明6G分子封装在介孔分子筛MCM-41中形成了纳米复合物。用透射电镜、小角度X射线衍射和荧光光谱等方法对纳米复合物的性质进行了分析。用波长为480nm的光对纳米复合物进行激发，得到的发光峰为531nm。与无限稀罗丹明6G乙醇溶液的发光峰相比，这一发光峰有15nm的蓝移和明显的宽化。我们认为当罗丹明6G分子封装在MCM-41的介孔中时，罗丹明6G分子与介孔分子筛孔道表面分子之间存在较强的相互作用(包括氢键、静电吸引等)，导致电子云被局域在具有较强吸引力的分子筛表面原子周围。引起激发态能量升高，发光峰蓝移。     

能量传递制冷机制中激光制冷的最佳泵浦频率和最大制冷效率

在能量传递型激光制冷中,对于非均匀线宽比较窄的情况,引起最大制冷效率的激发光频率不随温度的变化而变化最大制冷效率与温度呈三次暴的关系。对于非均匀线宽比较宽的情况。随着温度的降低,最佳激发光频率与非均匀线形的中心频率差越来越大,并在较低的温度下迅速拉大它们间的距离。由能量传递机制所引起的荧光制冷最大效率也随着温度的降低而越来越低,并在最后趋于零。它们随温度的降低而降低的规律与实验中得到的结论相符合。     

荧光制冷器的未来发展

反期托克斯荧光制冷的研究虽然在近几年发展得很快,但是还有许多基础问题和应用问题没有解决,因此,把荧光制冷技术推向实用还需要一定的时间,然而,几乎所有的研究者都认为在不久的将来荧光制冷技术将会在某些领域发挥重要的作用。因为基于荧光制冷技术的制冷器将具有体积小,重量轻,无振动,无电磁辐射,无污染,制冷效率可以长期保持不变等独特的优点。另外,它的制冷效率也可与现有的商业成品相比拟。现就荧光制冷器发展和应用的前景进行讨论。根据反期托克斯荧光制冷的特点,研究荧光制冷器的不同构造和预期性能指标,探讨影响制冷器发展的关键因素,介绍Los Alamos第一代荧光制冷器的设计方案,给出基于光纤的线圈型制冷器件设计方案,研究用于大规模集成电路制冷的荧光制冷器件;最后,对单分子一光子制冷泵在单分子物理学及介观物理学中的应用加以探讨。     

Crystal Structure and Luminescence of Eu(DBM)_3TPPO Complex

The crystal structure of tris(dibenzoylmethanato)(triphenylphosphine oxide)europium (Ⅲ), C63H51O7PEu, has been determined by single crystal X-ray diffraction. The complex crystallizes in the tri-clinic space group P 1 with two molecules in a unit cell. The cell dimensions are a=12. 336 (3), b=18. 729 (5), c=11. 502 (3) A, α=95. 86 (2), β=103.14 (2), γ=87.89 (2)0. The total number of 6969 independent reflections was used for the structure determination. The final calculated R value is 0. 055. The central europium ion is hepta-coordinated by seven oxygen atoms. The polyhedron is a distorted capped trigonal prism with the Eu-O separation of 2. 305-2. 367 A. The high resolution excitation and emission spectra measured at 77 K indicate two Eu (Ⅲ) sites in the complex. The symmetries of the Eu (Ⅲ) sites are C2v and Cs respectively. The lower symmetrical Cs site predominates. A comparison of the emission spectra for Gd(DBM)3TPPO doped by 1% Eu(Ⅲ) with those for Eu(DBM)3TPPO complex shows no significant     

疏水基团修饰的核-壳型NaYF_4/NaLuF_4∶Yb~(3+),Tm~(3+)纳米粒子设计制备

通过异质核诱导,利用溶剂热法在较低温度下合成了具有疏水表面的上转换发光稀土核-壳Na YF4/Na Lu F4∶20%Yb,1%Tm纳米粒子,并利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、傅里叶变换红外吸收光谱仪以及荧光光谱仪等测试设备对其进行了结构、形貌和上转换光谱的表征。测试结果表明,纳米粒子核为立方相,壳层为六角相。核-壳型纳米粒子的尺寸平均在20 nm以下,分布较为均匀。在980 nm近红外光激发下,核-壳型纳米粒子发射出较强的紫色和紫外荧光,且发光强度明显高于同尺寸立方相Na Lu F4∶20%Yb,1%Tm纳米粒子。这表明利用异质核诱导的方法制备的核-壳型纳米粒子在生物医学领域具有更高的应用价值。     

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。     

水溶性NaYF_4∶Yb/Tm纳米粒子的制备及其上转换发光性质

利用溶剂热法合成了NaYF4:20%Yb,0.5%Tm上转换发光纳米粒子(UCNPs),用扫描电子显微镜、X射线衍射分析、发光光谱测量等手段对水溶性纳米颗粒进行了形貌和发光性质表征。结果表明,UCNPs是纯立方相的NaYF4,尺寸均匀分布在30nm左右。在980nm红外光的激发下,UCNPs能够发出肉眼可见的明亮的蓝紫色光。发射光谱中最强发射峰在479nm,来源于Tm3+离子的1G4→3H6发射,并且给出了UCNPs的上转换发光机制。利用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为表面活性剂所制备的上转换发光纳米颗粒具有良好的水溶性,尺寸较小,在生物荧光标记领域具有潜在的应用价值。     

基于微纳光纤-单壁碳纳米管可饱和吸收体的被动调Q掺镱光纤激光器

为实现具有高脉冲能量的调Q脉冲激光输出,利用微纳光纤-单壁碳纳米管复合的方法制备可饱和吸收体,并对基于该类型可饱和吸收体器件的被动调Q掺镱光纤激光器进行研究。采用拉伸法将普通单模石英光纤拉制成微纳光纤,将其与单壁碳纳米管溶液复合,进一步制备成全光纤集成型器件。将该器件置于环形腔掺镱光纤激光器中,利用976 nm半导体激光器作为抽运源。当抽运功率为53 mW时,实现了调Q脉冲激光输出,激光中心波长为1 039 nm。进一步提升抽运功率至76 mW,可获得脉冲宽度为3.1μs、重复频率为25.5 kHz、单脉冲能量为941nJ的调Q脉冲激光输出。研究表明,利用微纳光纤制备的可饱和吸收体器件具有较高的损伤阈值,可用于实现高脉冲能量的激光输出。