新型有機(jī)稀土激光材料的研究.pdf

1、在過去幾十年里，信息技術(shù)的空前發(fā)展宣告了第三次工業(yè)革命的來臨。隨著傳統(tǒng)材料的進(jìn)步和有機(jī)光電子學(xué)的迅速發(fā)展，有機(jī)材料在IT領(lǐng)域越來越受重視。在過去二十年里，傳統(tǒng)激光器的應(yīng)用價(jià)值已得到證實(shí)。但因其造價(jià)通常較高，結(jié)構(gòu)笨重。有許多不及有機(jī)激光之處。因此，有機(jī)激光材料在廉價(jià)、小型、微型激光領(lǐng)域有重要的研究和應(yīng)用價(jià)值。目前、很多研究者把目光投向這一點(diǎn)，但主要都是集中在純有機(jī)高分子方面。 在有機(jī)發(fā)光材料方面，稀土有機(jī)發(fā)光配合物也是一個(gè)重要方向

2、。雖然其發(fā)光效率不如許多純有機(jī)分子，但由于稀土元素本身的特性，具有如發(fā)光峰尖銳，受基質(zhì)材料的影響小，且內(nèi)量子效率高的優(yōu)點(diǎn)，從而引起了研究者的關(guān)注。許多稀土元素的有機(jī)配合物都被研究，如Nd、Sm、Eu、Tm、Dy、Tb等。有機(jī)配體主要集中在配體能力和穩(wěn)定性較好的一些β-二酮，合成得到了許多配合物發(fā)光材料，有紅光材料、藍(lán)光材料、綠光材料等。但其中的發(fā)光機(jī)理還不十分清楚，稀土元素和有機(jī)配體之間的一些內(nèi)在的聯(lián)系還需要進(jìn)一步深入研究。為此，通過測

3、試其能級(jí)的能量狀態(tài)和轉(zhuǎn)移效率，從本質(zhì)上深入了解發(fā)光現(xiàn)象和弄清一些主要的影響因素，具有重要意義。另外，由于稀土元素在無機(jī)材料中，比如晶體、玻璃中都是很好的激光材料，研究的也很成熟。因此我的研究重點(diǎn)就是能否從稀土有機(jī)配合物出發(fā)，在充分了解其發(fā)光特性的基礎(chǔ)上進(jìn)一步把無機(jī)有機(jī)相結(jié)合，研究稀土元素在有機(jī)體系中的光致發(fā)光特性。 本論文中，作者在前人基礎(chǔ)上獨(dú)創(chuàng)性地制備出多核稀土Nd配合物，通過多種表征分析手段分析了它的結(jié)構(gòu)特性和光譜性質(zhì)。運(yùn)用

4、Judd-Ofelt理論，對(duì)此配合物摻雜的有機(jī)體系做了激光發(fā)光可能性的分析，并從分子結(jié)構(gòu)解析了這些材料的光學(xué)性質(zhì)。 本文的另一重點(diǎn)是稀土材料的構(gòu)一效分析。本課題組通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)硅烷耦聯(lián)劑表面改性的納米氧化釹晶體具有好的熒光特性，然而普通的氧化釹是幾乎沒有熒光的。作者運(yùn)用Forster的熒光共振能量轉(zhuǎn)移理論分析了表面改性氧化釹的結(jié)構(gòu)，得到了偶極子共振耦合的實(shí)際距離大于特征耦合距離的結(jié)論，從而從理論上支持了這種材料熒光特性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。