1 江西理工大学冶金与化学工程学院, 江西 赣州 341000
2 国家离子型稀土资源高效开发利用工程技术研究中心, 江西 赣州 341000
3 江西理工大学材料科学与工程学院, 江西 赣州 341000
采用高温固相反应法制备了一系列Li+掺杂的SrLu2O4∶Ho3+/Yb3+荧光粉。Li+掺杂并没有改变样品原有的斜方晶系结构, Li+离子能够以替代掺杂和间隙掺杂的方式进入主晶格。适当的Li+掺杂可以改善样品的团聚现象, 颗粒粒径约为3 μm。Li+的引入还可减少高声子能量杂质基团(OH-,CO32-), 从而减少荧光猝灭中心,增强发光。在980 nm激光照射下, 样品发出强烈的绿光和很弱的红光, 分别归因于Ho3+的5F4, 5S2→5I8和5F5→5I8跃迁。与SrLu2O4∶Ho3+/Yb3+样品相比, Li+的掺杂使得上转换发光强度明显增强, 其原因是Li+可以修饰Ho3+周围局域晶体场的对称性。与其他碱金属离子掺杂相比, Li+半径最小、电负性最强, 导致发光强度增强最多。抽运依赖分析结果表明, 绿光与红光发射均为双光子过程。
材料 上转换发光 共掺杂 晶体场对称性
1 大连民族学院 理学院,辽宁 大连 116600
2 杜伊斯堡埃森大学 物理学院,德国 杜伊斯堡 47057
3 大连民族学院 生命科学学院,辽宁 大连 116600
4 北京大学 区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室,北京 100871
采用溶胶凝胶法制备摩尔分数为x(Er3+)=0.1% Er3+,x(Li+)=0-2% Li+共掺杂TiO2粉末。800 ℃烧结Li+共掺杂促进掺Er3+:TiO2由锐钛矿向金红石相转变,900 ℃和1000 ℃烧结Er3+-Li+:TiO2均为单一金红石相。976 nm激光激发下Er3+-Li+:TiO2均获得中心波长为526 nm和550 nm的绿色和663 nm的红色上转换发光,绿色和红色上转换发光均为双光子吸收过程。随着Li+共掺杂浓度逐渐增大,800 ℃烧结Er3+-Li+:TiO2上转换发光强度逐渐减小,900 ℃烧结发光强度先增加后减小,1000 ℃烧结发光强度显著增强。不同烧结温度下Li+共掺杂对Er3+所处晶体场对称性的改变导致上转换发光强度随Li+共掺杂浓度增加出现不同的变化规律。结果表明,Li+共掺杂可有效提高Er3+:TiO2上转换发光强度。
光学材料 Li+共掺杂 溶胶凝胶法 上转换发光 晶体场对称性
