LaPO_4∶Ce~(3+)/Tb~(3+)纳米线的合成和发光特性

通过水热法合成出Ce3+和Tb3+共激活的LaPO4纳米线,并同相应的微米棒进行了比较。研究了其荧光光谱和动力学过程。结果表明纳米线和微米棒的晶体结构均为单斜相。在单掺杂Ce3+和Tb3+的材料中,微米棒的发光强度与纳米线相比稍有提高,但在共掺杂的纳米线样品中对应Ce3+的激发,Tb3+的5D4→7F5绿光发射比微米棒提高了3～5倍。通过动力学研究,纳米线中Ce3+和Tb3+的电子跃迁速率与微米棒对比没有显著的提高,且Ce3+→Tb3+的能量传递速率降低了3倍。Tb3+的5D3能级衰减包括两个过程:快过程和慢过程。纳米线以慢过程为主,而微米棒以快过程为主。我们认为慢过程对应5D3→5D4的弛豫,快过程对应5D3向其他缺陷能级的跃迁。因此共掺杂纳米线中强度的提高被归因于在纳米线中更多的边界阻碍而引起在高于5D4的激发态能级上损失的能量更少。     

Eu3+掺杂LiNbO3晶体的变温发射光谱特征

在488nFn波长光的激发下，研究了用坩埚下降法生长的掺杂Eu^3 离子的下部与上部LiNbO3晶体从77到600K的变温发射光谱特征。实验结果表明，对于生长后期的上部晶体，随着温度的升高，其发光强度总体增强；然而对于生长初期的下部晶体，随着温度的升高，其发光强度首先增强，到540K时达最大值，然后随着温度的升高，其发光强度反而下降。用热激活效应、声子辅助吸收效应与热猝灭效应解释了晶体上部与下部的发光特征。     

镧系氧化物光子晶体自组装与自发辐射调制

光子晶体是介电常数(折射率)随光波长大小周期性巨大变化的人工晶体。光子晶体的诞生使人类操控光子由梦想成为现实。光子晶体结构对置于光子晶体中的荧光客体自发辐射速率和荧光强度具有重要的调制作用。与半导体晶格对电子波函数的调制相类似,光子带隙材料能够调制具有相应波长的电磁波——当电磁波在光子带隙材料中传播时,由于存在布拉格散射而受到调制,电磁波能量形成能带结构。能带与能带之间出现带隙,即光子带隙。所具能量处在光子带隙内的光子,不能进入该晶体。本文将在综述这一领域国际上的重要研究进展基础上,重点介绍本课题组在镧系氧化物三维晶体的自组装与光子带隙对稀土离子自发辐射调制方面的研究成果。     

Y2O3:Eu3+纳米晶与体材料在高分辨光谱上的显著区别

报道了Y2O3：Eu^3 纳米晶与体材料在光谱上的显著区别。除了相同于Y2O3：Eu^3 体材料在580．6nm处的激发峰外,Y2O3：Eu^3 纳米晶在579．9nm处出现了一新的较宽激发线。并且,该激发线的寿命要稍短于580．6nm的激发线。579．9nm激发线被归因于靠近纳米晶表面的Eu^3 的发光。纳米晶中存在大量的表面缺陷。表面的晶体场因而发生退化,从而使得4f组态的电子能级发生移动。     

变温下Y2O3∶Eu3+纳米晶的荧光光谱和动力学过程

通过分析影响Y2O3:Eu3+在488nm激光激发下的5D0→7F2变温荧光发射强度的因素,建立起公式并对实验数据进行拟合,得到纳米晶的温度猝灭速率大于体材料的温度猝灭速率.测得Y2O3:Eu3+纳米晶和体材料的5D0→7F2发射峰的变温线宽,通过内应力和量子限域效应对其不同进行了解释.测量了Y2O3:Eu3+在共振激发下的5D0能级的荧光衰减时间随温度的变化,又利用公式对其进行拟合,得出了相比于体材料,纳米晶的辐射跃迁速率和无辐射跃迁速率均增大,但量子效率变小的结论.然后利用晶格畸变和表面态效应对上述结 关键词： 温度猝灭 Y2O3:Eu3+纳米晶 荧光衰减 线宽     

含Eu3+离子的有机改良硅酸盐材料的合成及光谱性质研究

用溶胶－凝胶低温合成非晶态技术，以正硅酸乙脂与γ－缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷为先驱体，把Eu^3 离子掺入到上述体系的溶胶与凝胶中，对获得材料的基本物化性能作了研究，同时对获得材料的荧光特性作了详细的研究，研究结果表明掺杂在有机改良硅酸盐凝胶介质中，Eu^3 离子具有较强的发光效应与较宽的发光带，而掺杂在SiO2无机凝胶中的Eu^3 离子表现出很弱的发光强度，讨论了材料的成份，结构与荧光增强效应及增宽效应的内在联系，低温合成的上述复合材料表现出较强的机械强度。     

纳米 Au 球壳材料的制备及其近红外光热转换性质

报道了一种采用湿化学法,以Ag纳米球为模板合成纳米Au球壳水溶胶的新方法,并对这种材料的光热转换性质进行了研究。TEM分析表明,Au纳米颗粒呈球壳结构,粒径约为20nm,粒径分布比较均匀,无明显硬团聚体存在。随着氯金酸加入量的增加,Au球壳的吸收峰位置从可见区(-400nm)逐渐红移至近红外区(-800nm)。测量了不同浓度的Au球壳水溶胶经近红外激光照射后的温度变化。结果表明,经1．9W／mm^2的808nm近红外光照射10min,温度最高升高了5．5℃。由于800—1200nm是人体组织的透射窗口,肿瘤细胞在42℃左右即可被杀死,这种纳米Au球壳材料有望在利用光热转换的红外热疗中得到应用,并有可能利用光动力实现药物释放。     

LaPO4:Ce3+/Tb3+ 纳米线的合成和发光特性

通过水热法合成出Ce^3 和Tb^3 共激活的LaPO4纳米线,并同相应的微米棒进行了比较。研究了其荧光光谱和动力学过程。结果表明纳米线和微米棒的晶体结构均为单斜相。在单掺杂Ce^3 和Tb^3 的材料中,微米棒的发光强度与纳米线相比稍有提高,但在共掺杂的纳米线样品中对应Ce^3 的激发,Tb^3 的^5D4→^7F5绿光发射比微米棒提高了3～5倍。通过动力学研究,纳米线中Ce^3 和Tb^3 的电子跃迁速率与微米棒对比没有显著的提高,且Ce^3 →Tb^3 的能量传递速率降低了3倍。Tb^3 的^53能级衰减包括两个过程：快过程和慢过程。纳米线以慢过程为主,而微米棒以快过程为主。我们认为慢过程对应^5D3→^5D4的弛豫,快过程对应^5D3向其他缺陷能级的跃迁。因此共掺杂纳米线中强度的提高被归因于在纳米线中更多的边界阻碍而引起在高于^5D4的激发态能级上损失的能量更少。     

退火对ZnS纳米晶结构相变及发光的影响

采用共沉淀法制备了ZnS及ZnS：Eu纳米晶粉末,并对其在不同温度进行了退火处理。通过X射线粉末衍射(XRD)技术及差热分析实验(DTA)对ZnS纳米粒子在退火过程中的从立方到六角晶相的结构相变进行了研究。实验结果表明,同体材料相比,由于ZnS纳米晶具有较大的表面活性,其相变温度大大降低了。在由纳米粉末退火制备的样品中,观察到峰值位于460nm和520nm的两个发光带。前者是ZnS的自激活发光;后者归因于纳米晶制备过程中引入的缺陷或者在退火过程中形成了杂质能级。在退火温度低于800℃条件下,由纳米粒子制备的样品和由商用生粉制备的荧光粉相比较,前者的发光明显较强。铕的掺杂并没有形成新的发光中心,但却极大的增强了ZnS的缺陷发光。