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Na_4Ca_4Al_6Si_9O_(24)∶Ce^(3+),Tb^(3+)荧光粉合成及其能量传递研究（英文）

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光谱学与光谱分析 2015年第11期35卷 3241-3246页

作者：马媛媛何久洋阿孜古丽·热合曼巴哈德尔·肉孜艾尔肯·斯地克新疆师范大学物理与电子工程学院物理系新疆矿物发光材料及其微结构实验室新疆乌鲁木齐830054

天然方柱石是一种典型的硅酸盐类的发光矿石,针对天然高发光效率方柱石的生成条件及化学成份,采用高温固相法在1 100℃弱还原气氛下合成了Na4Ca4Al6Si9O24(方柱石),并合成了一系列掺杂Ce3+,Tb3+的荧光粉,对其晶体结构做了讨论。通过分... 详细信息

天然方柱石是一种典型的硅酸盐类的发光矿石,针对天然高发光效率方柱石的生成条件及化学成份,采用高温固相法在1 100℃弱还原气氛下合成了Na4Ca4Al6Si9O24(方柱石),并合成了一系列掺杂Ce3+,Tb3+的荧光粉,对其晶体结构做了讨论。通过分别对单掺Ce3+,Tb3+和共掺Ce3+,Tb3+样品发光性质的研究,发现共掺杂的样品其在545nm处由于Tb3+的5 D+4→7 F5跃迁发光强度远远大于单掺Tb3的样品。最后通过掺杂不同浓度Ce3+样品发光性质的研究,以及其荧光寿命和能量传递机理分析,结果表明随着Ce3+掺杂浓度的变化,样品的Tb3+的5 D7 4→F5跃迁(545nm)发光强度及寿命也随着变化,并发现Ce3+对Tb3+存在能量传递,且当Ce3+和Tb3+的质比为0.02∶0.03时能量传递效率最高。通过色坐标的测量,发现随着Ce3+浓度的改变,样品的发光可在绿色区域进行调节。因此,认为Na4Ca4Al6Si9O24∶Ce3+,Tb3+荧光粉有望成为新型白光LED荧光粉。

关键词： Na4Ca4Al6Si9O24∶Ce3+,Tb3+ 高温固相法能量传递荧光寿命

Er^(3+)/Nd^(3+)/Tm^(3+)共掺碲酸盐玻璃近红外发射和能量传递机理

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光谱学与光谱分析 2024年第4期44卷 1171-1176页

作者：陈安民马飞云崔令江张鹏王传杰威海长和光导科技有限公司威海市光纤预制棒工程技术研究中心山东威海264200 哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院山东威海264209 宏安集团有限公司技术部山东威海264200

为满足通信网络飞速发展对密集波分复用系统(DWDM)传输容量需求的不断增加,对DWDM系统核心器件掺铒光纤放大器(EDFA)性能的要求也越来越高。碲酸盐玻璃因其具有稀土离子溶解度高,声子能量低和高折射率等优点已成为替代传统掺铒石英光纤... 详细信息

为满足通信网络飞速发展对密集波分复用系统(DWDM)传输容量需求的不断增加,对DWDM系统核心器件掺铒光纤放大器(EDFA)性能的要求也越来越高。碲酸盐玻璃因其具有稀土离子溶解度高,声子能量低和高折射率等优点已成为替代传统掺铒石英光纤的理想材料。掺稀土碲酸盐玻璃可以作为宽带光纤放大器的理想增益介质来实现信号有效放大,因此提高掺铒碲酸盐玻璃光谱性能并拓展其放大带宽对DWDM系统扩容具有重要意义。通过Er^(3+)、Nd^(3+)和Tm^(3+)共同掺杂提高碲酸盐玻璃的放大带宽以获得超宽带发光。Er^(3+)、Nd^(3+)和Tm^(3+)分别通过跃迁产生1.55、1.34和1.85μm波段的发光,且三个近红外发射波段基本相邻。采用三种离子共掺的方式,通过离子间发生能量传递(ET)来实现碲酸盐玻璃在连续光谱中的发光。在TeO_(2)-WO_(3)-ZnO-Na_(2)O-Er_(2)O_(3)碲酸盐玻璃中,先进行Er^(3+)/Nd^(3+)掺杂,分析Er^(3+)/Nd^(3+)间能量传递机理,得到Er_(2)O_(3)、Nd_(2)O_(3)掺杂浓度分别为1、0.1 mol%时玻璃发光强度较佳。再进行不同Tm^(3+)浓度下的Er^(3+)/Nd^(3+)/Tm^(3+)三种离子掺杂,最后采用高温熔融退火法制备得到热稳定性能良好的Er^(3+)/Nd^(3+)/Tm^(3+)掺杂碲酸盐玻璃。Er^(3+)、Nd^(3+)和Tm^(3+)间发生能量传递,在1250~2100 nm范围内产生了发光中心为1.3、1.5和1.8μm的三个波段发光,覆盖了整个O、E、S、C、L和U波段。1.5μm处的荧光半高宽(FWHM)增加到131.68 nm,1.8μm处的FWHM高达251.75 nm。详细分析了三种稀土掺杂时稀土离子之间的能量传递过程机理。光谱结果表明,当Er_(2)O_(3)、Nd_(2)O_(3)、Tm_(2)O_(3)掺杂浓度分别为1、0.1、0.2 mol%时,Er^(3+)/Nd^(3+)/Tm^(3+)三掺碲酸盐玻璃是超宽带光纤放大器设计的一种有效材料。

关键词：碲酸盐玻璃近红外发光能量传递热稳定性能

光学碱度与能量传递对Bi/Yb^(3+)共掺杂锗酸盐玻璃近红外发光性质的影响（英文）

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红外与毫米波学报 2017年第4期36卷 403-407,414页

作者：王荣飞周志文刘静杨杰孙韬杨宇云南大学材料科学与工程学院国家光电子能源材料国际联合研究中心云南昆明650091 云南大学光电信息材料研究所云南昆明650091 云南省微纳材料与技术重点实验室云南昆明650091

采用传统高温熔融法制备了Bi/Yb^(3+)共掺杂锗酸盐玻璃,通过吸收光谱、近红外光谱和荧光衰减寿命测试,研究了玻璃样品的近红外发光性质.研究结果表明,玻璃样品在980 nm或808 nm激光激发下,均能同时观察到Yb^(3+)离子和Bi离子的近红外发... 详细信息

采用传统高温熔融法制备了Bi/Yb^(3+)共掺杂锗酸盐玻璃,通过吸收光谱、近红外光谱和荧光衰减寿命测试,研究了玻璃样品的近红外发光性质.研究结果表明,玻璃样品在980 nm或808 nm激光激发下,均能同时观察到Yb^(3+)离子和Bi离子的近红外发光,Yb^(3+)离子与Bi离子之间存在相互能量传递.随着Yb^(3+)离子浓度的增加,玻璃基质的光学碱度和Yb^(3+)离子到Bi离子的能量传递效率均增加,讨论了能量传递效率的提高对Bi离子发光的增强作用与光学碱度增加对Bi离子发光的削弱作用的竞争影响机制,获得了Bi/Yb^(3+)离子共掺杂锗酸盐玻璃的近红外发光的机理.

关键词： Bi/Yb3+共掺杂能量传递近红外发光光学碱度锗酸盐玻璃

Ce3＋,Tb3＋,Eu3＋共掺杂Sr2MgSi2O7体系的白色发光和能量传递机理

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高等学校化学学报 2013年第2期34卷 306-312页

作者：吴静张吉林周文理荣春英余丽萍李承志廉世勋湖南师范大学化学化工学院化学生物学及中药分析教育部重点实验室资源精细化与先进材料湖南省高校重点实验室长沙410081

通过正交试验,采用高温固相法制备了Sr2-x-y-zMgSi2O7∶xCe3+,yTb3+,zEu3+系列样品.使用X射线衍射仪和荧光光谱仪表征了样品的物相和发光性质,并讨论了Ce3+-Tb3+-Eu3+共掺杂Sr2MgSi2O7体系中的能量传递过程.实验结果表明,在327 nm波长... 详细信息

通过正交试验,采用高温固相法制备了Sr2-x-y-zMgSi2O7∶xCe3+,yTb3+,zEu3+系列样品.使用X射线衍射仪和荧光光谱仪表征了样品的物相和发光性质,并讨论了Ce3+-Tb3+-Eu3+共掺杂Sr2MgSi2O7体系中的能量传递过程.实验结果表明,在327 nm波长激发下,所合成荧光粉的发射峰主要位于387 nm(蓝紫)、542nm(绿)和611 nm(红)处;分别以387,542和611 nm为监控波长,所得激发光谱显示荧光粉在327 nm处有最好的激发.在327 nm光激发下,系列样品发光进入白光区.最优化的荧光粉为Sr1.91MgSi2O7∶0.01Ce3+,0.05Tb3+,0.03Eu3+,其色坐标为(0.337,0.313),是一种潜在的发光二极管(LED)用白色荧光粉.

关键词： Sr2MgSi2O7 Ce3+,Tb3+,Eu3+ 白色荧光粉白光发光二极管(LED) 能量传递

核黄素与蒽酮衍生物之间的能量传递现象的研究

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光谱学与光谱分析 2005年第3期25卷 337-340页

作者：王晶徐炳明王进孟继武中国海洋大学光学光电子实验室山东青岛266071

依据F rster的能量传递理论 ,研究了核黄素和蒽酮衍生物之间的能量转移。研究结果表明 :核黄素与蒽酮衍生物之间存在着显著的能量转移 ,而且二者的能量转移效率受加热温度、加热时间和质量配比的影响 ;核黄素与蒽酮衍生物最佳质量比为 1... 详细信息

依据F rster的能量传递理论 ,研究了核黄素和蒽酮衍生物之间的能量转移。研究结果表明 :核黄素与蒽酮衍生物之间存在着显著的能量转移 ,而且二者的能量转移效率受加热温度、加热时间和质量配比的影响 ;核黄素与蒽酮衍生物最佳质量比为 1∶3;随着加热温度和加热时间的增大 ,能量转移效率减小。

关键词：核黄素蒽酮衍生物研究结果影响加热时间现象配比加热温度能量传递

LaF_3纳米晶体中Sm^(3+)/Eu^(3+)能量传递效应的光谱学特性（英文）

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光谱学与光谱分析 2016年第8期36卷 2686-2691页

作者：伏振兴刘碧蕊杨秉雄宁夏师范学院物理与电子信息工程学院宁夏固原756000 宁夏大学物理电气信息学院宁夏银川750021

采用水热合成法,在较低的温度下制备了分散性,均匀性良好的LaF_3:Sm^(3+),LaF_3:Eu^(3+)和LaF_3:Sm^(3+)/Eu^(3+)纳米晶体样品。通过X射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM)和光致发光(PL)等手段,分别对Sm^(3+)/Eu^(3+)单掺和共掺LaF_3纳米晶体的物相,表面形貌,晶粒尺寸和荧光特性进行了表征。XRD和TEM检测结果显示,所制备的LaF_3纳米晶体呈六方晶体相,平均粒径在40 nm左右。当采用波长为442 nm的He-Cd连续激光器激发Sm^(3+)/Eu^(3+)共掺LaF3样品中的Sm^(3+)时,在样品发射光谱中观测到了Eu^(3+)的特征荧光发射谱线,实现了Sm^(3+)向Eu^(3+)的能量传递。采用光谱学研究方法讨论了能量传递的机理和效率。结果表明,能量传递过程是Sm^(3+)的~4G_(5/2)激发态与Eu^(3+)的~5D_1和~5D_0激发态之间的交叉驰豫所致,并且随着Eu^(3+)的掺杂浓度的增大,共掺LaF_3:Sm^(3+)/Eu^(3+)样品的发射谱中的Eu^(3+)的特征荧光发射强度也随之增强,这说明增加受主Eu^(3+)的掺杂浓度能够有效地提高Sm^(3+)→Eu^(3+)能量传递的效率。

关键词：荧光光谱 LaF3纳米晶体 Sm^3+/Eu^3+ 能量传递

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单颗粒NaYF4核壳结构的能量传递特性

物理学报 2022年第23期71卷 269-279页

作者：高伟张晶晶韩珊珊邢宇邵琳陈斌辉韩庆艳严学文张成云董军西安邮电大学电子工程学院西安710121

基于晶体外延生长技术构建稀土掺杂的微纳米核壳结构,不仅有利于增强稀土离子的发射强度,且可通过对离子的空间分离实现其发光颜色的精细调控.为此,本工作巧妙地借助外延生长技术构建了一系列掺杂不同离子浓度的NaYF4@NaYF4核壳结构微... 详细信息

基于晶体外延生长技术构建稀土掺杂的微纳米核壳结构,不仅有利于增强稀土离子的发射强度,且可通过对离子的空间分离实现其发光颜色的精细调控.为此,本工作巧妙地借助外延生长技术构建了一系列掺杂不同离子浓度的NaYF4@NaYF4核壳结构微米晶体.在980 nm近红外光激发下,借助共聚焦显微光谱测试系统,通过改变激发位置,研究了掺杂离子在单颗粒核壳微米晶体中的能量传递特性.研究表明,当改变其激发位置时,核壳微米盘不同区域掺杂的离子均展现出了不同的光谱特性,其原因主要是由于在核壳结构中激发能传递方向不同所致.基于其不同位置发射光谱及功率变化光谱,证实微米核壳的激发能量主要是由外向内传递.同时依据相应的光波导模型,揭示了核壳结构微米盘多彩发射图案的产生.由此可见,通过构建不同微米核壳结构,不仅能实现微米晶体发光特性的可控调节,而且为进一步拓展微米晶体在光电子器件、光学编码及多色显示等领域中的应用提供重要的实验参考.

关键词：单颗粒微米核壳结构上转换发光调控能量传递光波导效应

Tm^(3+)/Yb^(3+)共掺碲铅锌镧玻璃的能量传递和上转换发光

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物理学报 2007年第4期56卷 2261-2267页

作者：金哲聂秋华徐铁峰戴世勋沈祥章向华宁波大学信息科学与工程学院宁波315211 雷恩第一大学玻璃与陶瓷实验室法国雷恩35042

制备了Tm3+/Yb3+共掺TeO2-PbO-ZnO-La2O3玻璃,研究了玻璃红外吸收光谱和980nm激光抽运下上转换发光光谱,分析了上转换发光机制.基于Tm3+和Yb3+的能级图及上转换机制建立了速率方程,得出了稀土离子各能级的粒子数分布密度以及Tm3+与Yb3+... 详细信息

制备了Tm3+/Yb3+共掺TeO2-PbO-ZnO-La2O3玻璃,研究了玻璃红外吸收光谱和980nm激光抽运下上转换发光光谱,分析了上转换发光机制.基于Tm3+和Yb3+的能级图及上转换机制建立了速率方程,得出了稀土离子各能级的粒子数分布密度以及Tm3+与Yb3+之间的能量转移系数Cbi(i=0,1,3).结果表明,随着PbO加入,Yb3+:2F5/2与Tm3+:3H4间的能量转移不断增加,上转换蓝光的发光强度明显增强.

关键词：碲酸盐玻璃上转换发光能量传递速率方程

SrZn_2(PO_4)_2:Sn^(2+),Mn^(2+)荧光粉的发光性质及其能量传递机理

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物理学报 2015年第24期64卷 378-385页

作者：熊晓波刘万里袁曦明刘金存宋江齐梁玉军中国地质大学材料与化学学院教育部纳米矿物材料及应用工程研究中心武汉430074 湖北警官学院法庭科学湖北省重点实验室武汉430034 武汉市农业委员会农业技术推广中心武汉430016

采用高温固相法制备了SrZn_2(PO_4)_2:Sn^(2+)(SZ_2P:Sn^(2+)),SrZn_2(PO_4)_2:Mn^(2+)(SZ_2P:Mn^(2+)),SrZn_2(PO_4)_2:Sn^(2+),Mn^(2+)(SZ_2P:Mn^(2+))荧光粉.通过X射线衍射、激发和发射光谱详细研究了荧光粉的物相和发光性质.在SrZn_2(PO_4)_2基质中,Sn^(2+)离子发射光谱是峰值位于461 nm宽带谱,归属于Sn^(2+)离子的3P1→1S0能级跃迁,SZ_2P:Mn^(2+)激发光谱由基质吸收带(200—300 nm)和位于352,373,419,431和466 nm的一系列激发峰组成,分别对应Mn^(2+)离子的~6A_41(~6S)→4E(4D),~6A_1(~6S)→4T2(D),6A1(~6S)→[~4A_1(~4G),~4E(~4G)],~6A_1(~6S)→~4T_2(~4G)和~6A_1(~6S)→~4T_1(~4G)能级跃迁,因此,SZ_2P:Sn^(2+)的发射光谱与SZ_2P:Mn^(2+)的激发光谱有较大范围的重叠.结果表明Sn^(2+)对Mn^(2+)发光有明显的敏化作用.基于Dexter电多极相互作用能量传递公式和Reisfeld近似原理分析,荧光粉SZ_2P:Sn^(2+),Mn^(2+)中Sn^(2+)-Mn^(2+)离子之间的能量传递机理属于电四极-电四极相互作用引起的共振能量传递,并计算出Sn^(2+)-Mn^(2+)离子之间能量传递临界距离Rc≈1.78 nm.通过改变Sn^(2+),Mn^(2+)离子掺杂浓度,实现了荧光粉发光颜色的调节,在254 nm短波紫外激发下荧光粉发出较强的蓝白光.研究结果表明SZ_2P:Sn^(2+),Mn^(2+)荧光粉有望应用于紧凑型节能灯照明领域,随着半导体紫外芯片技术的发展,有潜力应用于未来的白光发光二极管照明领域.

关键词：磷酸盐 Sn^2+ Mn^2+ 能量传递