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1、稀土离子论文：稀土离子掺杂氟氧化物玻璃陶瓷上转换光致发光的研究【中文摘要】三价稀土离子具有丰富的能级,其掺杂的上转换发光材料在绿色照明、生物荧光标识、短波长激光器、信息显示以及光电子学等领域有着广泛应用前景。掺杂稀土离子的玻璃陶瓷是目前激光材料领域的研究热点之一。本论文主要研究了Er3+/Yb3+,Tm3+/Yb3+和Tm3+/Er3+/Yb3+掺杂NaYF4玻璃陶瓷的光谱性质与上转换发光机制。用熔融法制备了稀土离子Er3+/Yb3+共掺,Tm3+/Yb3+共掺和Tm3+/Er3+/Yb3+共掺NaYF4玻璃陶瓷。XRD表征玻璃中包含Na
2、YF4纳米晶。在红外激光976nm激发下,观测了Er3+/Yb3+共掺,Tm3+/Yb3+共掺和Tm3+/Er3+/Yb3+共掺NaYF4玻璃陶瓷的上转换荧光光谱。其中,在Er3+/Yb3+共掺的样品中观察到峰值为668nm红光（4I9/2→4I15/2）,峰值为520nm（2H11/2→4I15/2）和550nm（4S3/2→4I15/2）绿光;在Tm3+/Yb3+共掺的样品中观察到475nm蓝光（1G4→3H6）,651nm红光（1G4→3H4）和790nm近红外光（3H6→3H4）;在Tm3+/Er3+/Yb3+共掺的样品中同时观察
3、到明亮的蓝光（475nm）,绿光（530nm和550nm）和红光（651nm和668nm）。红、绿和蓝光光强积分随着掺杂浓度的改变而变化。通过对光谱和功率曲线的分析,根据能级匹配条件及Er3+,Tm3+和Yb3+能级图解释了发光机制,475nm和651nm荧光发射主要是三光子过程,520nm,550nm,668nm和790nm荧光发射主要是双光子过程。根据吸收光谱,利用Judd-Oflet理论计算了Er3+和Tm3+的J-O强度参数Ωλ,Ωλ可以定量地表示发光强度的大小。计算得到的样品中Er3+和Tm3+发光强度数值的变化规律与实验结果相
4、吻合。【英文摘要】Thetrivalentionsofrareearthhaveabundantenergyevels.Rare-earthiondopedupconversionluminescentmaterialsexhibitawiderangeofpotentialapplicationsinenvironmental-friendlylighting,fluorescentlabelsforbiomolecules,shortwavelaser,informationdisplayandphotoelectron,etc.No
5、wadaystherare-earthdopedglassceramicsbecomeahotspot.Inthispaper,westudythespectrumpropertiesandtheupconversionluminescentmechanismofNaYF4glasseceramicsdopingEr3+/Yb3+,Tm3+/Yb3+andTm3+/Er3+/Yb3+.AseriesofsamplesofEr3+/Yb3+co-doped,Tm3+/Yb3+co-dopedandTm3+/Er3+/Yb3+co-doped
6、NaYF4galssceramicswithdifferentconcentrationwerepreparedbyhigh-temperaturemelting,respectively.TheformationofNaYF4nanocrystalswasconfirmedbyX-raydiffractionintheglassceramics.UpconversionfluorescenceemissionspectraofthesamplesofEr3+/Yb3+co-doped,Tm3+/Yb3+co-dopedandTm3+/E
7、r3+/Yb3+co-dopedNaYF4galssceramicsunder976nmexcitationweremeasured.668nmred（4I9/2→4I15/2）,520nmgreen（2H11/2→4I15/2）and550nmgreen（4S3/2→4I15/2）emissionswereobservedinthesamplesofEr3+/Yb3+co-doped.475nmblue（1G4→3H6）,651nmred（1G4→3H4）and790nmnearinfrared（3H6→3H4）emissionswer
8、eobservedinthesamplesofTm3+/Yb3+co-doped.Intenseblue（476nm）,green（520and550nm）andred（651and668nm
