稀土摻雜鎢酸釔鈉熒光粉的上轉(zhuǎn)換光譜性質(zhì)及光熱轉(zhuǎn)換機(jī)理研究.pdf

1、近些年，稀土摻雜上轉(zhuǎn)換無(wú)機(jī)發(fā)光材料的研究受到了科研工作者的廣泛關(guān)注。其原因在于上轉(zhuǎn)換發(fā)光在許多領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，如3D顯示、生物標(biāo)記、溫度傳感等等。迄今為止，人們圍繞著上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的工作已在合成方法、粒子尺寸、基質(zhì)材料等方面取得了很多研究成果，但是對(duì)于高溫條件下的上轉(zhuǎn)換發(fā)光能級(jí)布居情況及激光輻照下光熱轉(zhuǎn)換效應(yīng)的文獻(xiàn)報(bào)道比較鮮見(jiàn)。這是由于發(fā)光過(guò)程中的能量傳遞速率受溫度的影響十分敏感，動(dòng)力學(xué)過(guò)程變化得非常復(fù)雜?；谏鲜銮闆r，本文通過(guò)微波水

2、熱法制備出化學(xué)穩(wěn)定性良好的NaY(WO4)2微米結(jié)構(gòu)。對(duì)溫度敏感的稀土離子Tm3+、Sm3+摻雜的NaY(WO4)2材料，在激光輻照下，圍繞上轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì)及光熱轉(zhuǎn)換機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)地研究，取得成果如下:
　　1、在980 nm紅外光激發(fā)下，探討了NaY(WO4)2∶ Tm3+/Yb3+微米球中Tm3+離子藍(lán)光和近紅外發(fā)射的濃度依賴特性和功率依賴特性，并研究了溫度對(duì)藍(lán)光與近紅外光的影響。結(jié)果表明，當(dāng)Yb3+摻雜濃度為10 mol％，其

3、藍(lán)色與近紅外上轉(zhuǎn)換發(fā)光的最佳Tm3+離子摻雜濃度分別為0.5 mol％與1.5 mol％。對(duì)于Tm3+離子1G4能級(jí)上的熱猝滅效應(yīng)，低濃度摻雜的樣品比高濃度樣品表現(xiàn)出更顯著的猝滅行為。
　　2、首次利用NaY(WO4)2∶ Er3+/Yb3+溫度探針對(duì)NaY(WO4)2∶ Tm3+/Yb3+微米球的光熱轉(zhuǎn)換行為進(jìn)行了探討。發(fā)現(xiàn)在980 nm紅外光激發(fā)下，激發(fā)功率與Tm3+離子摻雜濃度越高，光熱轉(zhuǎn)換效應(yīng)越明顯。時(shí)間掃描光譜的分析說(shuō)明

4、了當(dāng)激發(fā)功率較高時(shí)，熱猝滅現(xiàn)象明顯，并且，低Tm3+離子濃度樣品的上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度變化速率較大，并用Arrhenius模型對(duì)該現(xiàn)象給予了解釋。
　　3、首次利用NaYF4∶ Er3+/Yb3+溫度探針對(duì)NaY(WO4)2∶ Sm3+/Nd3+微米球的光熱轉(zhuǎn)換行為進(jìn)行了探討。發(fā)現(xiàn)在808 nm紅外光激發(fā)下，Sm3+與Nd3+離子之間可實(shí)現(xiàn)能量傳遞，該過(guò)程中的離子無(wú)輻射躍遷產(chǎn)熱效應(yīng)取決于激發(fā)功率與Sm3+離子摻雜濃度。激發(fā)功率越高，離子