氧化物同軸納米電纜的組裝技術及其光學性能的研究.pdf

1、隨著納米材料在人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中的廣泛應用，氧化物同軸納米電纜作為其中獨特的一員，集核殼異質(zhì)結(jié)構和納米材料的基本特性于一體，在近年來成為一個新的研究熱點。ZnO禁帶寬度為3.37 eV，激子束縛能高達60 meV，是能夠吸收紫外光至可見光的廉價氧化物。納米 ZnO由于存在大量缺陷，在常溫下易發(fā)出藍綠光，廣泛的應用于熒光材料。Y2O3具有耐熱，抗腐蝕、高溫穩(wěn)定性，高介電常數(shù)等優(yōu)異的光學性能。摻入三價Eu3+后，是一種優(yōu)良的紅色熒光材料。結(jié)

2、合同軸納米電纜結(jié)構特性及以上各類材料發(fā)光性能，能夠通過調(diào)整外部激發(fā)條件或內(nèi)部物質(zhì)含量調(diào)整材料的發(fā)光性能，實現(xiàn)白光發(fā)光。
　　本文主要通過利用XRD、SEM、TEM、PL等現(xiàn)代材料研究方法對制備的材料的物象、微觀結(jié)構、光學性能以及材料的結(jié)構——性能之間的聯(lián)系進行的表征和分析。具體工作內(nèi)容如下：
　　1.采用氧化鋁模板先電輔助沉積后溶膠凝膠法制備Eu2O3/ZnO同軸納米電纜，ZnO殼層厚度為15 nm，芯層直徑為30 nm。Z

3、nO為纖鋅礦結(jié)構、Eu2O3為體心立方結(jié)構。在200nm~500 nm波長激發(fā)下，發(fā)射光譜中出現(xiàn)隨著激發(fā)波長降低而降低的ZnO帶隙發(fā)光（380 nm）與間隙鋅綠光發(fā)射平臺（400 nm~500 nm）。在200 nm~245 nm波長范圍內(nèi)激發(fā)下，出現(xiàn)寬的Eu3+離子的5D0→7F1為主的躍遷，證實了系統(tǒng)存在能量電荷轉(zhuǎn)移和能量傳輸?shù)倪^程。在250 nm~295 nm波長范圍內(nèi)激發(fā)下，發(fā)光以Eu3+的5D0→7F2躍遷為主。395 nm和

4、465 nm激發(fā)下存在Eu2O3的7F0→5L6和7F0→5D2躍遷直接吸收，出現(xiàn)反常的黃光和紅光發(fā)射。發(fā)射峰強度和位置隨著激發(fā)波長的改變而改變，實現(xiàn)了通過調(diào)整外界條件，調(diào)制同軸電纜的發(fā)光性能。在280 nm激發(fā)下，Eu2O3/ZnO同軸納米電纜發(fā)出白色的光。
　　2.采用氧化鋁模板先電輔助沉積，后溶膠凝膠法，制備ZnO:Tb3+/Y2O3:Eu3+同軸納米電纜，殼層厚度為20 nm，芯層直徑為30 nm。250 nm波長激發(fā)下，

5、發(fā)射光譜中 ZnO綠光發(fā)射很強證明了同軸納米電纜存在大量缺陷。以554 nm和612 nm為監(jiān)控波長的激發(fā)光譜中出現(xiàn)均出現(xiàn)氧空位吸收峰，證實了氧空位參與與稀土離子之間的能量傳遞。同時出現(xiàn)較強的Eu3+離子的7F0→5D2躍遷，證明了材料中Eu3+大部分進入Y2O3非反演對稱中心C2位置。250 nm波長激發(fā)下隨著Eu3+摻雜量的增加，紅色熒光隨之增加。Tb和Eu的摩爾比在4:2和5:2時樣品實現(xiàn)白光發(fā)射。實現(xiàn)了通過改變內(nèi)部稀土含量，調(diào)制