稀土上轉(zhuǎn)換熒光材料的光譜性質(zhì)及應(yīng)用.pdf

1、迄今為止，上轉(zhuǎn)換熒光現(xiàn)象已被廣泛研究了近半個(gè)世紀(jì)，這與其特有的發(fā)光性質(zhì)是分不開(kāi)的。上轉(zhuǎn)換發(fā)光屬于一種非線性發(fā)光或反斯托克斯發(fā)光現(xiàn)象，它能夠?qū)⒍鄠€(gè)低能光子轉(zhuǎn)換成一個(gè)高能光子，因此被稱(chēng)為上轉(zhuǎn)換發(fā)光。被研究最多的一類(lèi)上轉(zhuǎn)換熒光材料是紅外-可見(jiàn)上轉(zhuǎn)換熒光材料，即通過(guò)吸收紅外波段的激發(fā)光子，這類(lèi)材料能夠產(chǎn)生一定波長(zhǎng)的可見(jiàn)光。除此之外，由于紫外光在生物醫(yī)學(xué)上有著重要的應(yīng)用價(jià)值且其不容易獲得，因此，可見(jiàn)-紫外上轉(zhuǎn)換材料也成為了該領(lǐng)域的一個(gè)研究重點(diǎn)。<

2、br>　　本文的研究?jī)?nèi)容包含上述的兩種上轉(zhuǎn)換熒光材料，通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得了多種上轉(zhuǎn)換熒光材料的發(fā)光性質(zhì)，并分析了發(fā)光過(guò)程中所涉及到的能量傳遞機(jī)制、能級(jí)匹配以及材料的轉(zhuǎn)換效率、測(cè)溫學(xué)參數(shù)等。主要內(nèi)容如下：
　　（1）采用高溫固相法制備了不同摻雜濃度的Ba5Gd8Zn4O21:Yb3+，Er3+紅外-可見(jiàn)上轉(zhuǎn)換熒光材料，在971nm激光器激發(fā)下，該材料可發(fā)射強(qiáng)烈的可見(jiàn)光，特別是峰值在672nm的紅光發(fā)射。在上轉(zhuǎn)換效率測(cè)試中，該材料表現(xiàn)出了比

3、β-NaYF4:Yb3+，Er3+商業(yè)熒光粉更高的轉(zhuǎn)換效率。此外，為了分析Yb3+-Er3+共摻雜體系中發(fā)生的能量傳遞，本文建立了相關(guān)速率方程，首次證明了發(fā)生在Er3+離子之間的交叉弛豫。
　?。?）分別采用共沉淀法和高溫固相法制備了La2(WO4)3:Yb3+，Er3+和La2O2S:Yb3+，Er3+上轉(zhuǎn)換熒光材料，通過(guò)記錄這兩種材料的熒光強(qiáng)度比隨溫度變化的規(guī)律，得出了La2(WO4)3:Yb3+，Er3+和La2O2S:Yb

4、3+，Er3+的最高辨溫靈敏度分別為0.01K-1和0.008K-1,與同種材料相比，這兩種氧化物材料都是較為理想的溫度探測(cè)材料。
　　（3）采用高溫固相法制備了BaGd2 ZnO5:Er3+可見(jiàn)-紫外上轉(zhuǎn)換材料，在不同可見(jiàn)光源激發(fā)下，該材料均表現(xiàn)出了特有的上轉(zhuǎn)換紫外熒光性質(zhì)，特別是在530nm及466nm小功率LED激發(fā)下，BaGd2ZnO5:Er3+在200至350nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有多個(gè)紫外發(fā)射峰，而處于UVC波段的紫外光具有