Yb3+-Er3+近紅外發(fā)光的敏化與能量傳遞研究.pdf

1、 太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文IYb3+/Er3+近紅外發(fā)光的敏化與能量傳遞研究 近紅外發(fā)光的敏化與能量傳遞研究摘 要稀土離子由于其具有特殊的電子構(gòu)型從而產(chǎn)生了豐富的能級(jí)結(jié)構(gòu)。電子在這些不同能級(jí)間躍遷可以產(chǎn)生大量的光譜信息，覆蓋從真空紫外到紅外光區(qū)。近年來(lái)，稀土摻雜的近紅外發(fā)光材料得到了廣泛的研究，其中，摻雜 Yb3+、 Er3+離子的近紅外發(fā)光材料一直受到研究者們的重視， 在光纖通訊、固體激光器、醫(yī)療診斷等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

2、但是，稀土離子的 4f 軌道內(nèi)的電子躍遷屬于禁戒躍遷，吸收截面窄，吸光效率低，進(jìn)而導(dǎo)致稀土離子的發(fā)光效率較低，限制了其廣泛的應(yīng)用。為解決該問(wèn)題，本論文嘗試用基質(zhì)或過(guò)渡金屬敏化的方法來(lái)提高 Yb3+、 Er3+離子的近紅外發(fā)光效率。具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如下：1）采用高溫固相法制備了 Y2WO6:Yb3+近紅外熒光粉。通過(guò) XRD 對(duì)熒光粉的組分進(jìn)行了分析，同時(shí)利用光譜手段對(duì)所制備熒光粉的發(fā)光性質(zhì)進(jìn)行了深入的研究。 在 340 nm 的紫外光激發(fā)下

3、， Y2WO6:Yb3+熒光粉能夠發(fā)射較強(qiáng)的近紅外光， 其波長(zhǎng)范圍為 900-1100 nm， 主要來(lái)自于 Yb3+的 2F5/2-2F7/2能級(jí)躍遷。 詳細(xì)分析了 WO66-→Yb3+的能量傳遞行為， 最后計(jì)算了不同 Yb3+濃度下 Y2WO6:Yb3+熒光粉的能量傳遞效率及量子效率。2）采用高溫固相法制備了 LaAlO3:Mn4+, Er3+近紅外熒光粉。利用 X 射線粉末衍射（XRD）、熒光光譜及熒光衰減等手段對(duì)熒光粉的結(jié)構(gòu)與發(fā)光