鐿激活的紅外下轉(zhuǎn)換材料的制備與發(fā)光性質(zhì)研究.pdf

1、論文包括四章。第一章是緒論部分，介紹了論文研究領域的基礎知識和研究的相關背景知識。第二章到第四章是關于近紅外量子剪裁材料的研究內(nèi)容，包括Yb3+摻雜CaMoO4納米粉末材料發(fā)光性質(zhì)的研究，以及堿金屬離子摻雜對材料發(fā)光性質(zhì)的影響和分析。
　　 論文的第一章為緒論部分，論述了本文研究內(nèi)容的背景以及一些基本知識，包括量子剪裁材料的研究背景和進展。
　　 首先給出了稀土發(fā)光材料研究的一些熱點，然后討論了光致發(fā)光的基本原理和稀土離

2、子發(fā)光原理，最后介紹了紅外量子剪裁現(xiàn)象和水熱合成法、溶膠—凝膠制備方法。
　　 在論文的主體部分中，首先在第二章開始部分介紹了基質(zhì)材料CaMoO4的結(jié)構(gòu)和發(fā)光性質(zhì)。然后在第二章到第四章詳細討論了CaMoO4：Yb3+、CaMoO4：Yb3+、Li+和CaMoO4：Yb3+，Li+、Na+、K+的制備、表征及其發(fā)光性質(zhì)。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　 1．分別用水熱法和溶膠凝膠方法制備了不同摻雜濃度的CaMoO4：Yb3+

3、納米粉末材料。在266nm紫外光激發(fā)下，觀察到峰值位于998nm的很強的近紅外發(fā)射，源于Yb3+的2F5/2—2F7/2禁戒躍遷。監(jiān)測998nm的發(fā)射，得到了一個波長位置在200—350nm寬帶激發(fā)譜，譜峰位于270nm左右?？赡苁窃从诨|(zhì)內(nèi)部躍遷或者是Yb3+—O2—電荷遷移帶的躍遷。為此，我們不僅做了一些簡單的理論計算，還進行了大量的實驗研究。首先測量了該材料的漫反射譜隨摻雜Yb3+離子濃度的變化，并將其與參考材料CaMoO4：Lu

4、3+的漫反射譜進行比較，兩個材料漫反射譜隨Yb3+離子濃度的相同變化趨勢表明可能存在著基質(zhì)基團MoO42—到Y(jié)b3+離子的能量傳遞。材料的室溫和低溫的激發(fā)和發(fā)射譜，紅外和可見發(fā)光強度隨Yb3+離子濃度的變化，以及可見部分495 nm熒光衰減變化規(guī)律等，都證實了該激發(fā)峰源于基質(zhì)CaMoO4本身MoO42—基團的內(nèi)部躍遷，排除了Yb3+—O2—電荷遷移帶躍遷的可能性。基質(zhì)吸收的一個紫外光子可以通過共合作能量傳遞過程將能量有效地傳給臨近的兩個

5、Yb3+離子，使之分別發(fā)射出兩個紅外光子。通過理論計算得到的下轉(zhuǎn)換效率在摻雜Yb3+離子濃度為15％時高達182％，而且Yb3+的猝滅濃度很高，高達10mol％。因而，該材料是一種很有潛在用于提高Si太陽能電池效率的量子剪裁材料，能夠?qū)⑻柟庵蠸i太陽能電池不能吸收的紫外光轉(zhuǎn)換成其能吸收的禁帶寬度附近的998nm紅外光。
　　 2．用溶膠凝膠方法制備了Li+、Yb3+共摻的CaMoO4納米粉末材料。研究了Li+離子濃度對CaMo