Yb3+-Er3+(Ho3+)共摻氧化物的紅綠上轉(zhuǎn)換發(fā)光及機(jī)理.pdf

1、中國(guó)稀土資源豐富,稀土產(chǎn)業(yè)在世界稀土市場(chǎng)上占有舉足輕重的地位。近年來(lái),隨著稀土分離、提存技術(shù)的進(jìn)步和相關(guān)技術(shù)的促進(jìn),稀土功能材料特別是稀土發(fā)光材料的研究和應(yīng)用得到了顯著的發(fā)展。如何選擇合適的基質(zhì)材料和稀土離子以獲得性能優(yōu)異、發(fā)光效率較高的上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料是上轉(zhuǎn)換發(fā)光領(lǐng)域中研究的一個(gè)熱點(diǎn)。本文以尋找合適的氧化物基質(zhì)來(lái)獲得性能優(yōu)異的、高發(fā)光效率的上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料為目標(biāo),應(yīng)用發(fā)展的硝酸鹽分解的方法制備了一系列稀土摻雜的氧化物材料,并研究探索了其發(fā)

2、光的性能。
　　首先,制備了Y2O3:Yb3+/Er3+粉末。在980nm激光激發(fā)下,得到了樣品的上轉(zhuǎn)換發(fā)射光譜并且探討了Li+的引入對(duì)Y2O3:Yb3+/Er3+紅色上轉(zhuǎn)換發(fā)光的調(diào)節(jié)及機(jī)理。由于Li+的引入能夠改變Er3+所處的局域環(huán)境,從而提高了Y2O3:Yb3+/Er3+樣品的紅光上轉(zhuǎn)換發(fā)射強(qiáng)度,當(dāng)Li+摻雜濃度為5mol％時(shí)紅光發(fā)射強(qiáng)度達(dá)到最大值。
　　其次,采用發(fā)展的硝酸鹽分解的方法制備了SrY2O4:Yb3+/E

3、r3+粉末。在980nm激光激發(fā)下觀測(cè)到了Er3+的4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2能級(jí)躍遷產(chǎn)生的549nm綠光和661nm的紅光,且紅綠光的相對(duì)發(fā)射強(qiáng)度比值隨著Yb3+摻雜濃度的增加而增加。549nm的綠光和661nm的紅光發(fā)射均是兩光子過(guò)程。同時(shí),也發(fā)現(xiàn)了在低激發(fā)功率的條件下,和激發(fā)能量一樣Yb3+摻雜濃度對(duì)發(fā)射強(qiáng)度相對(duì)激發(fā)能量依賴的雙對(duì)數(shù)斜率n也有重要的影響,相關(guān)結(jié)果為透明上轉(zhuǎn)換陶瓷激光材料的研究奠定了基礎(chǔ)。

4、r>　　最后,應(yīng)用發(fā)展的硝酸鹽分解的方法制備了Sr3RAl2O7.5:Eu3+(R=Y,Lu)和Sr3RAl2O7.5:Yb3+/Ho3+(R=Y,Lu)粉末。利用Eu3+離子探針?lè)椒?分析了兩種基質(zhì)對(duì)稀土離子發(fā)光性能的影響,研究表明盡管兩種基質(zhì)具有相同的空間結(jié)構(gòu),但是Sr3YAl2O7.5的晶體對(duì)稱性比Sr3LuAl2O7.5更低。在紫外激發(fā)下,得到了樣品Sr3RAl2O7.5:Eu3+(R=Y,Lu)的激發(fā)譜和發(fā)射譜,從而得到了兩種