论文部分内容阅读
本文采用溶胶-凝胶工艺和共沉淀法分别制备了Yb3Al5O12(YbAG)基R-G-B三原色上转换发光纳米晶和Er-Yb-Mn:LaMgAl11O19(LMA)绿光上转换发光纳米材料。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、荧光光谱检测等方法系统地研究了掺杂元素和掺杂浓度对材料结构、表面形貌及上转换发光性质的影响,并探讨了Er(Tm)-Yb,Er(Tm)-Yb-Mo和Er-Yb-Mn体系中的上转换发光机制。采用980nm LD激发,Er:YbAG纳米晶得到了中心波长分别为530nm,560nm的绿色上转换发光和655nm的红色上转换发光,其中以红色上转换发光为主。将Mo共掺杂Er:YbAG纳米晶中,会得到很强的绿色上转换发光。这是由于在Er-Mo:YbAG体系中能够形成Yb3+-MoO42-聚合体,通过Yb3+-MoO42聚合体|2F7/2,3T2>能级和Er离子的4F7/2能级间的高阶激发态能量传递过程导致Er的绿色上转换发光显著增强,与Er:YbAG纳米晶相比,绿色上转换发光强度增强了许多。Tm-Mo:YbAG纳米晶的蓝色上转换发光来自于Tm离子的1G4→3H6辐射跃迁,红色上转换发光来自于Tm的3F2→3H6,1G4→3F4辐射跃迁。Yb3+-MoO42-聚合体|2F7/2,3T2>能级和Tm离子的1G4能级间的高阶激发态能量传递过程能够提高Tm离子的蓝色上转换发光强度。采用980 nm LD激发,Er-Yb-Mn:LaMgAl11O19纳米晶获得了的较强的绿色和较弱的红色上转换发光。由于Yb3+-Mn2+聚合体的|2F7/2,4T1g>能级和Er离子之间的4F7/2能级之间存在高阶激发态能量传递过程,因此能够在一定程度上减弱Er离子的非辐射跃迁过程,从而增强Er离子的绿色上转换发光。