稀土掺杂氟氧化物及氟化物的红色与近红外上转换发光

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1、学校代号10530学号200910041126分类号O482.3密级公开硕士学位论文稀土掺杂氟氧化物及氟化物的红色与近红外上转换发光学位申请人周碧遥指导教师阳效良副教授学院名称材料与光电物理学院学科专业物理电子学研究方向光电子技术二○一四年五月万方数据Redandnear-infraredup-conversionemissionofrare-earthdopedoxyfluorideandfluoridesystemsCandidateZhouBiyaoSupervisorAssociate-Pro

2、fessorYangXiaoliangCollegeFacultyofMaterialandPhotoelectronicPhysicsProgramPhysicalElectronicsSpecializationOptoelectronicTechniqueDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateMay,2014万方数据湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了

3、文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密

4、论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日万方数据摘要上转换发光材料在三维立体显示、防伪技术、生物荧光探针以及太阳能电池等方面有着良好的应用发展前景，一直以来受到各国研究者的广泛关注。但是目前存在的问题是，在可见光区，红光作为三基色中一种，其发光强度远小于绿光和蓝光的发光强度，另一方面，在近红外光区，近红外上转换发光材料中可见光的存在将会影响材料的使用。因此，研究得到高效的纯的红光和近红外上转换发光材料具有重要的现实意义。为寻找高效的红光和近红外上转换发光材料，本文开展了以下工作

5、：3+1.采用共沉淀法制备了Er掺杂的NaYbF4样品。研究了在980nm激光激发3+下Er掺杂的NaYbF4样品的上转换发光性质，实现了强的、纯度较高的红光输3+出。探讨了红绿上转换的发光强度随Er离子掺杂浓度的变化规律。在此基础上，3+3+继续掺杂Sc离子来提高红光的发射强度，发现Sc离子的掺杂将红光的发光强3+度提高了1.7倍，这是由于Sc离子的掺杂改变了基质对称性情况。3+3+2.采用高温氟化反应方法合成了Yb/Er共掺杂的Y5O4F7样品。研究了NH4HF2的含量对样品结构和发光性能的影响，

6、发现当NH4HF2与RE的摩尔比(R)为1时，杂质的衍射峰强度是最弱的并且其上转换发光强度是最强的。在980nm激光激发下，R=1的样品实现了强的、纯度较高的红光上转换发射。在此基础上，++++继续掺杂Li/Na离子来提高上转换的发光强度，发现Li/Na离子的掺杂使得红3+光的强度分别提高了3以及2.3倍。利用Eu离子探针和FT-IR来分析上转换发++光强度增强的原因，认为红光增强的原因是Li/Na离子的掺杂降低了基质内发光中心周围的局域对称性并且减少了高能振动基团的数目。3+3+3.采用高温氟化反应

7、合成了Tm或Nd掺杂的YbF3/YbOF样品，研究了在3+3+980nm激光激发下Tm或者Nd离子掺杂的YbF3/YbOF样品的上转换发光性质，3+3+实现了纯度较高的近红外光输出。探讨了Tm或Nd离子的掺杂浓度对近红外光纯度的影响，并对其可能的上转换发光过程进行了分析。关键字：稀土离子；上转换；氟氧化物；共沉淀法；高温氟化反应I万方数据AbstractTheup-conversion（UC）luminescencematerialshasattractedagreatdealofattentiono

8、ftheresearchersfromallovertheworldbecauseithasagoodappliedprospectinthree-dimensionaldisplay,anti-counterfeitingtechnology,biologicalfluorescenceprobeandsolarbattery,etc.HowevertheexistingproblemsisthattheintensityofredUCemission