納米晶上轉(zhuǎn)換發(fā)光規(guī)律和單色近紅外上轉(zhuǎn)換發(fā)光的實(shí)現(xiàn).pdf

1、稀土摻雜上轉(zhuǎn)換納米發(fā)光材料在上轉(zhuǎn)換激光器、顯示器件以及生物醫(yī)學(xué)等很多領(lǐng)域有著較大的潛在應(yīng)用價(jià)值。其在生物醫(yī)學(xué)中作為熒光探針和成像有著突出的優(yōu)點(diǎn)而倍受關(guān)注。但是,由于上轉(zhuǎn)換納米晶的上轉(zhuǎn)換效率低及單色性差等問題仍限制實(shí)際應(yīng)用。因此,如何提高上轉(zhuǎn)換納米晶的發(fā)光效率及提高發(fā)光的單色性,具有實(shí)際應(yīng)用意義。本論文主要研究了外界環(huán)境對(duì)上轉(zhuǎn)換納米晶光學(xué)性質(zhì)的影響及高效的單色近紅外光的實(shí)現(xiàn)問題。
　　研究了外界環(huán)境對(duì)納米晶光學(xué)性質(zhì)的影響規(guī)律。通過建

2、立薄殼模型,分析殼厚對(duì)發(fā)光薄殼的影響。利用溶劑熱方法制備了一系列NaYF4/NaYF4:Yb20％,Er2%/NaYF4核殼結(jié)構(gòu)納米晶;改變同質(zhì)殼厚,得到了八種不同尺寸的納米晶;通過TEM和XRD對(duì)所制備的核殼結(jié)構(gòu)納米晶進(jìn)行了形貌和結(jié)構(gòu)表征,證實(shí)得到了尺寸均一、分散性較好的六角晶相的納米晶;測(cè)量了不同殼厚納米晶的熒光光譜,并得到了隨殼層厚度增加,發(fā)光強(qiáng)度呈e指數(shù)增加的規(guī)律;分析確定了3nm殼厚就可有效地屏蔽外界環(huán)境的作用,核殼結(jié)構(gòu)可以使

3、上轉(zhuǎn)換發(fā)光效率提高300倍;通過熒光和激發(fā)光功率關(guān)系和穩(wěn)態(tài)速率方程理論分析,闡明了Er3+摻雜的上轉(zhuǎn)換發(fā)射與稀土離子能級(jí)性質(zhì)間的關(guān)系;通過時(shí)間分辨光譜分析,驗(yàn)證了測(cè)量結(jié)果的正確性。
　　開展了高效單色近紅外光的設(shè)計(jì)研究。合成并研究了以NaYbF4為基質(zhì)的不同Tm3+摻雜的納米晶的光學(xué)性質(zhì),通過改變Tm3+摻雜,得到了隨著Tm3+摻雜的增加,單色性呈e指數(shù)形式增長,發(fā)光強(qiáng)度呈e指數(shù)形式減弱的規(guī)律。即使可見光熒光猝滅,紅外光熒光單色性