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稀土掺杂纳米氧化物及玻璃的发光性质研究

稀土掺杂纳米氧化物及玻璃的发光性质研究

作     者:孙宝娟 

作者单位:中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 

学位级别:硕士

导师姓名:宋宏伟

授予年度:2004年

学科分类:07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程(可授工学、理学学位)] 0702[理学-物理学] 

主      题:稀土 Y2O3纳米晶 电荷迁移带 结晶性 表面态 上转换发光 紫外光诱导 寿命 

摘      要:本论文主要包括三部分:(1)不同掺杂离子对YO:Eu纳米晶结构和发光性质的影响与比较;(2)紫外光诱导的Eu掺杂氧化物玻璃电荷迁移带的变化;(3)Tm/Yb共掺杂的YO纳米晶的上转换发光性质的研究。具体情况如下: (1)采用燃烧法制备不同掺杂的纳米YO:Eu粉末。系统的研究了不同掺杂离子(M:Li、Na、K、Mg、Sr、Ba、B、Al)对YO:Eu纳米材料结构、发光性质及其寿命的影响。比较发现,掺杂不仅可以调节纳米材料的尺寸,还可以影响材料的结晶性,尤其是后者对发光性质和荧光动力学过程,如荧光强度、电荷迁移带的位置、D的寿命等,产生强烈的影响。 (2)在紫外光辐照下,Eu掺杂的氧化物玻璃电荷迁移带强度降低,通过研究辐照与激光的功率密度、波长的关系,发现这种变化属于单光子过程,并具有频率选择性。暗恢复过程的研究表明,光辐照后光谱的强度有恢复到辐照前强度的趋势,拟合发现存在两个恢复常数,一个为2.5小时,另外一个特别长。研究表明这种紫外光诱导的电荷迁移带变化是由于Eu离子周围局域环境发生的变化引起的。 (3)研究了Tm/Yb共掺杂的YO纳米晶的上转换发光性质。变功率的研究表明,上转换发光的强度与978nm激光二极管的功率并不是简单的平方或三次方关系,蓝光上转换发光强度在强功率辐照下有明显的减小。

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