论文摘要
稀土掺杂上转换发光材料在诸多应用领域具有十分重要的潜在应用,比如军用激光制导领域、民用白光照明领域等,因此成为了材料研究领域引人瞩目的一大热点。氟氧化物微晶玻璃同时具备有氧化物玻璃基质优良的机械稳定性和氟化物纳米微晶提供的低声子能量的优点,是一种不可多得的可用于上转换发光的基质材料。多年以来,研究者对提高掺杂入基质材料的稀土离子的上转换发光效率重点进行研究,努力发掘出声子能量更低或晶体结构增益能量传递效率的基质。镱元素在镧系元素中能级特殊,掺入基质后作为敏化剂可以经由能量传递增强其它稀土离子的上转换发光,甚至某些稀土离子（如铥、铽等）在镱离子不存在的情况下无法实现上转换发光。因此,提高镱的浓度将对其它稀土的上转换发光产生增益,更为重要的是,在稀土发光离子掺杂基质的应用方面,镱的浓度对材料的性能也有极大地影响。本论文中通过高温熔融法制备玻璃样品。主要探究了稀土离子掺杂五氟化镱钡（BaYbF5）微晶玻璃的应用,分析了五氟化镱钡（BaYbF5）微晶玻璃对上转换发光发光增强的优势,同时对高浓度的镱离子存在时在应用方面产生的影响进行了分析。（1）对五氟化镱钡（BaYbF5）微晶玻璃进行制备及表征;研究了BaYbF5:Er3+、Tm3+微晶玻璃在白光LED方面的应用。除敏化作用增强以外,在980nm激光的激发下,通过改变两种激活剂离子的比例,对白光色温具有调节作用,可以获得冷色温的上转换白光。（2）探究了BaYbF5:Tm3+微晶玻璃的上转换发光、热耦合能级Tm3+:3F2,3、3H4的热敏性能、热耦合能级Tm3+:1G4（a）,（b）的热敏性能。热耦合能级Tm3+:3F2,3、3H4在温度为573K时的最大测温灵敏度为4.35×10-44 K-1,与其他材料相比,利用热耦合能级Tm3+:3F2,3、3H4测温的铥离子(Tm3+)掺杂五氟化镱钡（BaYbF5）微晶玻璃在上转换光学测温方面具有相当大的优势,其次,根据热耦合能级Tm3+:1G4（a）,（b）的热敏性能探究了在镱离子浓度影响下的能量传递机制对测温灵敏度的影响。（3）研究了五氟化镱钡（BaYbF5）微晶玻璃对生物领域应用广泛的808 nm激发的上转换发光的增强作用及通过等离子体共振进一步增强发光。制备了Nd3+、Er3+共掺BaYbF5微晶玻璃,在808nm激光激发下,作为微晶组成的Yb3+成为Nd3+对Er3+能量传递的桥梁,打破了微晶本身对能量传递的阻碍,极大地增强了能量传递效率;Au纳米颗粒（Au NPs）由于其等离子体共振作用对Er3+的上转换发光具有增强作用通过光谱分析,由于能量匹配的原因,Au NPs对Er:4I11/2有极强的敏化作用。
论文目录
文章来源
类型: 硕士论文
作者: 朱睿
导师: 邱建备,陈家林
关键词: 上转换发光,微晶玻璃,白光,光学测温,增强发光
来源: 昆明理工大学
年度: 2019
分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑
专业: 物理学,无机化工
单位: 昆明理工大学
分类号: TQ171.733;O482.31
DOI: 10.27200/d.cnki.gkmlu.2019.001681
总页数: 75
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