Cr3+掺杂镓锗酸盐近红外上转换与长余辉发光的研究

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1、分类号：１０１４０：单位代码－密级：４０３１５３１７３０：公开学号？ＬＩＡＯＮＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕士学位论文ＴＨＥＳＩＳＦＯＲＭＡＳＴＥＲＤＥＧＲＥＥ３＋Ｃｒ掺杂镓锗酸盐近红外上转换论文题目：与长余辉发光的研究ＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｎＮＩＲｕｐｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎａｎｄｌｏｎｇｅｒｓｉｓｔｅｎｔｐ３＋英文题目：ｅｍｉｓｓｉｏｎｓｉｎＣｒｄｏｐｅｄａｌｌｏｅｒｍａｎａｔｅｓｇｇ论文作者：李红星指导教师：王绩伟教授专业：微电子学与固体电子学完成时间二○一八年五月：譬辽宁

2、大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立完成的。论文中取得的研究成果除加以标注的内容外，不包含其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果，不包含本人为获得其他学位而使用过的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均己在文中进行了标注。，并表示谢意本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。ｆ？学位论文作者签名：年ｉ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学位论文的原件、复印件和电子版，允许学位论文被查阅

3、和借阅。本人授权辽宁大学可以将本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学位论文。同时授权中国学术期刊（光盘版）电子杂志社将本学位论文收录到《中国博士学位论文全文数据库》和《中国优秀硕士学位论文全文数据库》并通过网络向社会公众提供信息服务。学校须按照授权对学位论文进行管理，不得超越授权对学位论文进行任意处理。保密（）年后解密适用本授权书。（保：请在括号内，在密划“授权人签名：：令江复指导教师签名ｆ■曰期：年女月＾曰曰期：年女月灸曰申请辽宁大学硕士学位论文Cr3+掺

4、杂镓锗酸盐近红外上转换与长余辉发光的研究InvestigationonNIRupconversionandlongpersistentemissionsinCr3+dopedgallogermanates作者：李红星指导教师：王绩伟教授专业：微电子学与固体电子学答辩日期：2018年5月20日二○一八年五月·中国辽宁摘要摘要最近报道的以ZnO为基质的镓锗酸盐，实现了Cr3+的d组态的上转换长余辉发光，因为d组态的上转换发光较难实现，所以引起了人们对镓锗酸盐的广泛关注。对ZnO作为基质的镓锗酸盐体系进行分析，Cd与Zn位于同一主族，Cd分子量大于Zn，Cd的声子能量低

5、，对称性降低，这将有利于稀土离子和过渡金属的f组态与d组态的上转换发光。本论文采用的是ZnO与CdO共掺，在新的体系下有如下发现：（1）以ZnO与CdO共掺作为基质，制备(Zn3+xCd1-x)3Ga2GeO8：0.5%Er，5%Yb3+，1%Cr3+，调节ZnO与CdO的比例。实验发现，以ZnO单独作为基质时，陶瓷片需要进行400℃热处理才能看到Cr3+的上转换发光，用ZnO与CdO共掺之后无需进行400℃热处理，就可以清晰地看到Cr3+离子的上转换，而且稀土离子以及Cr3+离子的发光强度均增强了数倍，当ZnO：CdO=3：2时实验产物发光最强。（2）Cr3+离

6、子的上转换来自于稀土离子敏化，掺杂Er3+的实验通过能量传递成功实现了Cr3+的上转换发光，Tm3+离子、Ho3+离子的激发态能级也可能存在与Cr3+离子之间的能量传递，我们的实验成功的验证了这一点，掺杂Tm3+和Ho3+离子的材料依然可以同时增强稀土离子与Cr3+离子的发光。对于掺杂Tm3+的基质来说，当ZnO：CdO=2：1时实验产物的发光最强；对于掺杂Ho3+的基质来说，当ZnO：CdO=3：2时实验产物的发光最强。（3）通过ZnO与CdO的共掺，不仅使稀土离子以及Cr3+离子的f组态与d组态的上转换发光增强，而且余辉也比单掺的体系强。当ZnO：CdO=2：

7、1时余辉最强，且这种性质同时发生在Er3+、Tm3+、Ho3+体系中。关键词：上转换，长余辉，近红外，稀土离子，镓锗酸盐IAbstractABSTRACTRecentlyreportedgalliumgermanatebasedonZnOhasrealizedtheup-conversionlongafterglowluminescenceofdstateofCr3+.Becausetheup-conversionluminescenceofdstateisdifficulttorealize,peoplepaymoreattentiontogalliumgerm

8、anate