編號(hào)：FTJS04012
篇名：Yb~(3+)/Er~(3+)共摻NaYF_4的晶體結(jié)構(gòu)和上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能的研究
作者：姚麗麗； 羅莉； 董國帥； 王銀海；
關(guān)鍵詞：稀土； 上轉(zhuǎn)換發(fā)光； 共沉淀法； 相變；
機(jī)構(gòu)： 廣東工業(yè)大學(xué)物理與光電工程學(xué)院；
摘要： 以乙二胺四乙酸(EDTA)為螯合劑,用一種改進(jìn)的共沉淀法制備了Yb3+/Er3+共摻的立方相NaYF4和Yb3+/Er3+/Gd3+三摻的六角相NaYF4納米晶。用透射電子顯微鏡、X射線衍射、熒光光譜等測(cè)量手段對(duì)樣品的形貌、晶相和發(fā)光性能進(jìn)行了表征。結(jié)果表明,通過摻雜Gd3+,實(shí)現(xiàn)了NaYF4基質(zhì)從立方相到六角相的相變。雖然據(jù)報(bào)道六角相的NaYF4比立方相的NaYF4上轉(zhuǎn)換效率高,但是相變對(duì)上轉(zhuǎn)換熒光光譜的影響還不清楚。本文著重研究了相變對(duì)晶格場(chǎng)能級(jí)分裂、發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光顏色的調(diào)控作用,提出了熒光增強(qiáng)和發(fā)光顏色可調(diào)的機(jī)理。用10mW,980nm二極管激光激發(fā),在立方相和六角相樣品中均觀察到肉眼可見的上轉(zhuǎn)換熒光發(fā)射,分別是525/550nm附近2 H11/2/4 S3/2→4 I15/2躍遷引起的綠光發(fā)射和657nm附近4 F9/2→4 I15/2躍遷引起的紅光發(fā)射。與立方相樣品相比,六角相樣品熒光發(fā)射譜線變窄,熒光強(qiáng)度增強(qiáng)了一個(gè)量級(jí),出現(xiàn)了2 H9/2→4 I13/2躍遷引起的新發(fā)射峰,紅綠比由2∶1增大到3∶1,這是因?yàn)榱窍嗷|(zhì)的晶格場(chǎng)對(duì)稱性降低,于是增強(qiáng)了上轉(zhuǎn)換熒光強(qiáng)度,同時(shí)六角相的晶胞體積變小,提高了摻雜離子周圍的晶格場(chǎng)強(qiáng)度,導(dǎo)致發(fā)射譜線變銳,表明相變可以調(diào)節(jié)晶格場(chǎng)能級(jí)分裂,發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光顏色。
