Er3+-Yb3+摻雜鉬酸釓納米晶上轉換熒光特性研究.pdf

1、目前稀土摻雜材料的上轉換熒光性質的研究已經取得相當成果,但是就應用而言,上轉換發(fā)光強度仍然有待提高?；|選擇會直接影響稀土發(fā)光材料的發(fā)光強度,所選基質不僅要求聲子能量低,而且需要具有較高的化學穩(wěn)定性。鎢酸鹽和鉬酸鹽材料由于其具備較好的基質條件,而且合成比較簡單,成為近幾年的研究熱點。本文采用Gd2(MoO4)3作為基質,通過優(yōu)化稀土離子摻雜濃度及敏化劑共摻的方法研究其熒光特性,分析了各種因素對其測溫靈敏度的影響。
　　采用溶膠凝膠

2、法制備了不同Er3+摻雜濃度的Gd2(MoO4)3納米晶材料。利用場發(fā)射掃描電鏡(FE-SEM)、X射線能量色散譜(EDS)和X射線衍射(XRD)技術對樣品的形貌和結構進行了表征。從XRD圖譜發(fā)現(xiàn)不同濃度摻雜下的樣品均為單斜晶相,表明Er3+離子已經完全進入基質晶格。測量了不同Er3+摻雜濃度樣品的上轉換熒光光譜,發(fā)現(xiàn)當Er3+摻雜濃度為20％時熒光強度達到最強。表明Gd2(MoO4)3具有較大的猝滅濃度,是一種優(yōu)秀的上轉換發(fā)光基質。用

3、980nm半導體激光器以及納秒脈沖激光器激發(fā),分別測量了不同功率激發(fā)下樣品的上轉換熒光光譜和熒光壽命,進而對該基質強綠光弱紅光的現(xiàn)象給出解釋。
　　制備了Er3+/Yb3+共摻的Gd2(MoO4)3納米晶,進一步優(yōu)化了稀土敏化劑Yb3+的摻雜濃度。使用980nm半導體激光器對樣品進行激發(fā),測得了不同功率激發(fā)下的上轉換熒光光譜。對激發(fā)功率和相應波長的上轉換熒光峰強度取對數(shù),作出雙對數(shù)曲線,對上轉換熒光機制作出定性分析。研究發(fā)現(xiàn)紅綠光

4、的熒光強度比隨Yb3+離子摻雜濃度的增加呈先增長后減弱的趨勢,結合上轉換能級圖對這一現(xiàn)象給出解釋。
　　利用Er3+的2H11/2和4S3/2兩個能級熱耦合能級實現(xiàn)了測溫。這兩個能級的輻射躍遷分別產生530nm和550nm附近的發(fā)光峰,利用熒光強度比隨溫度的變化曲線擬合得到測溫靈敏度的表達式。得到了最佳的測溫范圍以及最高的測溫靈敏度?？紤]到測溫過程中,激光的對樣品激發(fā)的同時會對樣品加熱,引起樣品表面溫度與實測溫度有所不同。采用不同