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Rare-earth free sensitizer in NaLuCrF_4:Er upconversion material

Journal of Rare Earths 2019年第4期37卷 345-349页

作者： Bui The Huy zayakhuu gerelkhuu The-Long Phan Ngo Tran Yong-IllLee Institute of Research and Development Duy Tan University Department of Chemistry Changwon National University Department of Physics Hankuk University of Foreign Studies

Upconversion phosphors are known as a material system that can convert near-infrared light into visible/ultraviolet emissions by sequentially absorbing multiple photons. The studies on upconversion materials often use two rare earth(RE) ions as a sensitizer-activator pair. We investigated the influences on luminescence intensity depending on Cr-doping content(x) of hexagonal NaLu_(0.98-x)Cr_xF4 Er_(0.02)(x = 0-0.9)upconversion material by substituting Lu^(3+) ions with Cr^(3+)in the absence of Gd^(3+). The change in upconversion luminescence intensity appears with saddle-like shape. We suggest that Cr^(3+) ions play the dual role as a constituent in host lattice and a sensitizer in the upconversion process. Optimal conditions for gaining the strongest upconversion emission correspond to x = 0.3-0.5, where there are effective energy transfers between Cr^(3+) and Er^(3+) ions and Cr-Er dimers. Apart from these values, the emission intensity decreases rapidly which can be ascribed to the absence of multiple-photon absorption for the case of low Cr^(3+) contents, and to the coupling between Cr^(3+) and/or Er^(3+) ions for the case of high Cr^(3+)contents. Magnetization and electron-spin-resonant measurements were performed to understand the correlation between the optical and magnetic properties.

关键词： Upconversion materials Sensitizer Transition metal ions Magnetism

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