稀土摻雜氟化物微晶玻璃的設(shè)計(jì)及其熒光性質(zhì)研究.pdf

1、微晶玻璃是一種有趣的材料，非常適合應(yīng)用在各種光學(xué)器件中。如果在其中摻雜熒光離子，它們可以很好的繼承玻璃材料和晶體的優(yōu)點(diǎn)。微晶玻璃具有良好的成形性能和各向同性，以及高化學(xué)穩(wěn)定性，光化學(xué)穩(wěn)定性，和機(jī)械穩(wěn)定性。他們還有有著優(yōu)越的熒光特性，如高的熒光量子效率，熒光壽命長(zhǎng)，良好的上轉(zhuǎn)換特性。本論文的工作就是系統(tǒng)研究了Eu3+-Dy3+摻雜的LaF3微晶玻璃的制備，形貌和白光發(fā)射、Eu3+-Dy3+摻雜的NaYF4微晶玻璃形貌和溫度對(duì)熒光的影響和的

2、和Er3+單摻雜的NaGdF4微晶玻璃的形貌和上轉(zhuǎn)換性質(zhì)。
　?。?）Eu3+-Dy3+摻雜的 LaF3微晶玻璃：用熔融淬冷法成功制備了 Eu3+-Dy3+摻雜的 LaF3微晶玻璃，研究了其熒光性質(zhì)。樣品在390nm和478nm波長(zhǎng)的光的激發(fā)下實(shí)現(xiàn)了白光發(fā)射。特別是在390nm激發(fā)下，其色坐標(biāo)為(X=0.345,Y=0.33)。并且通過(guò) J-O理論得到了熒光分支比(?R)，輻射壽命(?R)，受激輻射截面?p，等一系列的參數(shù)，顯示出

3、了 Dy3+單摻雜的 LaF3微晶玻璃的良好的發(fā)光性能。因此Dy3+-Eu3+共摻雜的LaF3微晶玻璃可用于白光LED方面的應(yīng)用。
　?。?）Eu3+-Dy3+摻雜的 NaYF4微晶玻璃：用熔融淬冷法成功制備了立方相α-NaYF4微晶玻璃，通過(guò)TEM得出其納米晶大小為22nm左右。在激發(fā)波長(zhǎng)為398nm的情況下，Eu3+單摻雜的微晶玻璃有著很強(qiáng)的熒光發(fā)射。而當(dāng)我們將Eu3+和Dy3+離子共同混摻雜在微晶玻璃中，我們采用392nm波

4、長(zhǎng)的光來(lái)激發(fā)微晶玻璃的時(shí)候，我們發(fā)現(xiàn)了位于427nm、480nm、579nm、612nm、650nm、700nm六個(gè)波段范圍內(nèi)的熒光發(fā)射。此外，我們還研究了微晶玻璃在溫度變化下（25度-300度）的熒光光譜的變化，并得出了結(jié)論，由于溫度變化導(dǎo)致上一能級(jí)的無(wú)輻射弛豫概率的增強(qiáng)，電子反布居亞穩(wěn)態(tài)，使得熒光發(fā)生淬滅，光譜強(qiáng)度下降。驗(yàn)證了 NaYF4微晶玻璃在激光放大器和提高太陽(yáng)能電池效率等方面有著潛在的應(yīng)用。
　?。?）Er3+單摻雜的

5、NaGdF4微晶玻璃：制備合成了Er3+單摻的NaGdF4微晶玻璃，微晶顆粒的大小大概為30nm。微晶玻璃在上轉(zhuǎn)換綠光的轉(zhuǎn)換下有著非常高的效率，并且與普通玻璃PG對(duì)比的時(shí)候，980nm激發(fā)下Er3+單摻的NaGdF4微晶玻璃GCD在綠光4S3／2→4I15/2強(qiáng)度增強(qiáng)了大約333倍，在紅光4F9／2→4I15/2強(qiáng)度增強(qiáng)了大約225倍。1540nm激發(fā)下微晶玻璃GCD綠光4S3／2→4I15/2增強(qiáng)了大約40.4倍，紅光4F9/2→4I