Yb3+/Li+的掺杂对SrWO4:Er3+的上转换发射强度的影响及发光性质研究

来源 :哈尔滨师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:abubob
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稀土上转换发光材料有很多优点,并且应用领域非常广阔,极具应用价值,但是稀土上转换发光材料的发光效率低,所以本文希望从掺杂其他稀土离子来增强其发光的效率,本文在SrWO4:Er3+的基础上掺杂了不同浓度的Yb3+和Li+,研究Yb3+和Li+对Er3+的上转换的作用及发光性质。本论文的主要研究内容如下:  1.本文制备实验样品采用的都是化学共沉淀的方法,成功的制备了不同掺杂浓度的SrWO4:Er3+、SrWO4:Er3+-Yb3+、SrWO4:Er3+-Yb3+-Li+三种纳米晶粉体,它们的SrWO4结构与pdf卡片中标准SrWO4结构(08-0490)基本一致,这意味着一价Li+和三价Er3+,Yb3+的掺入,没有改变基质SrWO4的结构,并且分析了单掺、共掺、三掺样品的晶格常数。  2.对于Er3+单掺SrWO4的实验样品,主要观测了Er3+的特征发射和上转换发射。研究了稀土离子Er3+的浓度和特征发射之间的关系,实验结果表明随着掺杂浓度的增加,导致了Er3+的浓度猝灭现象,其适宜的掺杂浓度为8%。并且在378nm激发下,从SrWO4:Er3+的发射谱中只观测到了蓝光和绿光的发射,没有观测到有红光的发射。  3.对于 Er3+-Yb3+共掺的 SrWO4发光粉体,主要研究了Yb3+对纳米晶SrWO4:Er3+的上转换发射的作用。在976nm激光激发下,室温下观察SrWO4:Er3+-Yb3+的上转换特征发射。发现Yb3+的掺入使Er3+的上转换发射强度明显增强,也就是Yb3+对Er3+有很好的敏化作用。当确定Er3+的浓度为8%时,发现随着掺入的Yb3+的浓度增多,导致浓度猝灭现象,Yb3+的最佳浓度为20%。纳米晶SrWO4:Er3+-Yb3+共掺样品的绿光上转换过程和红光上转换过程均是双光子过程。而且在处理实验数据中,发现一个有趣的现象,随着Yb3+浓度的增加,其中2H11/2-4I15/2的发射强度和4S3/2-4I15/2的发射强度的比值也在增加,对这种现象给出了合理的解释。  4.对于8%Er3+-8%Yb3+-xLi+三掺的纳米晶SrWO4发光粉体,研究了不同掺杂浓度的Li+对SrWO4:8%Er3+-8%Yb3+上转换发射强度的影响,在室温下观察其上转换特征发射。发现当确定8%Er3+,8%Yb3+,Li+的最佳掺杂浓度为12.8%。并分析了Li+的掺入使SrWO4:Er3+-Yb3+样品的上转换发光强度增加的原因。
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