陕西师范大学物理学与信息技术学院西安市光信息调控与增强技术重点实验室，陕西 西安 710119
稀土离子掺杂纳米颗粒具有稳定、窄带、多色的发光特性，相比量子点和染料分子，更不容易受到串扰、光闪烁、光漂白等效应的影响，因此受到广泛关注。然而，稀土离子的长荧光寿命（微秒至毫秒级）、低量子产率、弱荧光强度以及非定向发射等，限制了其在时间依赖纳米光子器件中的应用。等离激元纳腔耦合了光场和电子激发，有利于显著压缩荧光寿命、提高量子产率、增强上转换发光效率，并有效调控其发射方向。本文综述了纳腔调控稀土离子发光的有效途径及其相关研究进展，着重介绍了纳腔调控稀土离子产生亚50 ns超快上转换发光的工作，并对其在单光子源、量子通信和纳米激光器等方面的应用进行了展望。
表面等离激元 纳腔 稀土离子发光 表面等离激元近场调控 手性发光 激光与光电子学进展
2023, 60(23): 2300002
1 北京师范大学 应用光学北京重点实验室与物理学系，北京 100875
2 上海应用技术大学 材料科学与工程学院，上海 200235
3 北京科技大学 材料科学与工程学院，北京 100083
为了提高稀土离子的发光性能，在稀土发光材料中引入了贵金属纳米颗粒。金属等离子体共振可以产生局域电场，作用于稀土离子的发光过程，能达到发光增强的效果。Ag@SiO2核壳结构纳米颗粒可以有效控制金属Ag与稀土离子之间的距离，既能达到等离子体共振增强的效果，又可以避免与发光中心距离过近时产生非辐射能量传递导致的荧光淬灭。用滴铸法先将不同浓度的Ag@SiO2纳米颗粒滴在石英片上，再将Eu(dbm)3phen:PMMA: 二氯甲烷混合溶液旋涂制备得到Eu-PMMA复合薄膜。对样品进行形貌表征和发光测量，发现Ag@SiO2纳米颗粒的引入使薄膜的发光强度得到增强，测量的激发光谱的最大增强因子为2.50倍，发射光谱的最大增强因子为2.15倍。同时荧光寿命测量结果显示，含有Ag@SiO2纳米颗粒的薄膜样品的发光寿命也得到延长。在稀土发光材料中引入Ag@SiO2纳米颗粒展现了良好的发光增强效果，且实验方法可操作性强，具有良好的应用潜力。
稀土离子发光 等离子体增强 Ag@SiO2核壳结构 聚甲基丙烯酸甲酯 rare earth ion luminescence plasma enhancement Ag@SiO2 core-shell structure PMMA
