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文檔簡介
1、VO2的相變特性使其能夠應用于智能材料領域,在該基質中摻雜稀土離子,將會使這種材料既有智能調節(jié)作用又具有上轉換發(fā)光的性質,能夠有更廣泛的應用。本文通過水熱法制備及高溫退火處理得到Er3+/Yb3+/VO2(M)粉體,結合XRD、SEM、拉曼等測試研究了該上轉換發(fā)光體系的制備工藝以及上轉換發(fā)光性能,探究了Er3+離子、Yb3+離子、溫度對上轉換發(fā)光性能的影響,并對該體系的上轉換發(fā)光機制進行分析。最后用MS軟件對VO2(M)、相變之后的VO
2、2(R)以及稀土摻雜的VO2(M)的電子結構和能帶結構進行了計算和分析。
通過正交試驗確定了水熱合成VO2(B)樣品的最佳工藝條件:V2O5與草酸的比例為1:2,水熱反應溫度為180 ℃,反應時間為24h,將得到的樣品在600 ℃下煅燒4h得到VO2(M)。XRD結果表明摻雜的稀土離子沒有改變樣品的晶體結構,拉曼光譜測試可以看出VO2(M)的聲子能量較低,有利于上轉換發(fā)光。
在980nm激光的激發(fā)下,研究了Er3+/
3、Yb3+/VO2(M)樣品的上轉換發(fā)光情況。測試結果表明在525nm(2H11/2→4I15/2),555nm(4S3/2→4I15/2)處有上轉換綠光的發(fā)射峰,在660nm(4F9/2→4I15/2)處有紅光的發(fā)射峰。在該體系中,綠色熒光的強度遠遠大于紅色熒光的強度,所以認為該體系發(fā)出上轉換單色綠光。
對Er3+/Yb3+/VO2(M)樣品進行熱重的測試,結果表明摻雜之后相變溫度(Tc)為41.4 ℃,低于文獻報道的68 ℃
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