1 长春工业大学 化学与生命学院&材料科学高等研究院, 吉林 长春 130012
2 长春工业大学 材料科学与工程学院, 吉林 长春 130012
通过水热法制备了碱金属离子(Li+、Na+、K+)共掺的MgSc2O4∶Er3+/Yb3+ 纳米晶,获得类球状纳米晶的平均尺寸约为35 nm。通过改变碱金属离子的种类和数量,获得了增强上转换发光。发现K+离子共掺MgSc2O4∶Er3+/Yb3+纳米晶发光强度最佳,并且随着K+掺杂量的不断增加,纳米晶的发射强度逐渐增强,这是由于K+离子引入了最大的晶体场不对称性。随后,通过调控Yb3+和Er3+的掺杂浓度,发现发光强度最强样品为K+离子共掺MgSc2O4∶1%Er3+/5%Yb3+纳米晶。研究了在980 nm激光激发下,MgSc2O4纳米晶中Yb3+与Er3+离子之间的能量传递以及上转换发光机制。
上转换发光 稀土离子 碱金属 水热法 upconversion luminescence rare earth ion alkali ions hydrothermal method MgSc2O4 MgSc2O4
1 长春工业大学 化学与生命学院&材料科学高等研究院&材料科学与工程学院, 吉林 长春 130012
2 吉林建筑大学, 吉林 长春 130118
基于贵金属表面局域等离子体共振(LSPR)调控上转换荧光的研究绝大部分集中于纳米颗粒或纳米棒, 即使同一复合结构对上转换荧光(UCL)也有或增强或猝灭的截然相反的报道, 而对于进一步提高上转换荧光材料的效率和强度以满足更广泛的应用需求则越来越引起人们高度关注。本文通过构筑两种纳米金/上转换纳米晶复合结构, 系统研究了各自的表面局域等离激元对上转换荧光的增强和猝灭效应, 基于微结构表征及对稳态、瞬态荧光光谱的分析, 阐述了波长依赖的上转换荧光增强和猝灭机理。结果显示超薄纳米金壳结构对Ho3+、Fe3+共掺杂纳米晶的绿光发射选择性地增强了25倍, 源于激发光能量与LSPR能量匹配的激发增强机制, 而在覆盖有超薄纳米金膜的上转换纳米晶复合结构中却观察到了金膜引起的Er上转换荧光猝灭, 同时红绿比随金膜厚度增加而增大, 来自于金膜对激发光的散射、金膜的LSPR吸收带与绿光发射能级耦合引起无辐射跃迁几率增加, 绿光上转换荧光强度下降相对显著, UCL寿命变短。
上转换发光 纳米金壳 表面等离激元 荧光猝灭 纳米金膜 upconversion luminescence gold nanoshell localized surface plasmon luminescence quenching gold nanofilm
1 长春工业大学 化学与生命科学学院, 化学工程学院, 材料科学高等研究院, 基础科学学院, 吉林 长春 130012
2 发光学及应用国家重点实验室 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
采用水热法制备了Mn2+/Fe3+共掺杂的NaYF4上转换纳米晶, 通过改变掺杂浓度来调控晶相、晶粒尺寸以及上转换荧光发射强度。以Fe3+共掺杂的上转换纳米晶为晶核, 通过改变反应时间来调控SiO2壳厚度, 观察到上转换荧光发射强度在反应4 h的条件下出现最大值。Mn2+/Fe3+共掺杂的上转换纳米晶样品整体上转换荧光强度分别提高到3.7倍和4.5倍, 同时Fe3+共掺样品的红色上转换荧光增强近7倍。基于近红外980 nm激光激发下的稳态光谱研究, 提出Yb3+-过渡族离子和Er3+之间的能量传递以及晶场对称性的改变引起了这种增强效应, 随着过渡族离子掺杂浓度的增加, 过渡族离子之间的交换相互作用导致上转换荧光的猝灭。
上转换发光 过渡族离子 纳米核壳结构 能量传递 upconversion luminescence transition metal core-shell nanostructures energy transfer
1 吉林大学原子与分子物理研究所
2 吉林大学理论化学研究所,长春,130012
首先采用经典的"三步模型"理论,分析了一维普薛耳-特勒势(P-T势)模型原子在组合脉冲作用下的动力学行为,进而利用该组合脉冲辐照联合双原子模型,通过调节组合脉冲的场幅、相位以及设定原子的核间距,使原子有适当的电离和较大的复合效率,因而在截止位置远达Ip+8Up处获得了效率高达10-9的高次谐波发射.
高次谐波 联合双原子 组合脉冲 原子与分子物理学报
2006, 23(5): 804
