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碲化物发光玻璃中银纳米颗粒表面等离激元增强铒离子发光的研究（英文）

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光谱学与光谱分析 2019年第7期39卷 2293-2298页

作者：陈晓波李崧赵国营龙江迷王水锋郑东吴正龙孟少华郭敬华徐玲芝于春雷胡丽丽北京师范大学应用光学北京重点实验室和物理系北京100875 上海应用技术大学材料科学与技术系上海200235 中国科学院上海光学精密机械研究所上海201800

有趣的贵金属表面等离激元的光学性质,尤其是在发光增强领域的表现,使得它已经成为全球的一个研究热点。表面等离激元就是光与贵金属中的自由电子相互作用时,自由电子和光波电磁场由于共振频率相同而形成的一种集体振荡态。该文研究了... 详细信息

有趣的贵金属表面等离激元的光学性质,尤其是在发光增强领域的表现,使得它已经成为全球的一个研究热点。表面等离激元就是光与贵金属中的自由电子相互作用时,自由电子和光波电磁场由于共振频率相同而形成的一种集体振荡态。该文研究了碲化物玻璃中银纳米颗粒的表面等离激元共振增强铒离子的发光。我们测量了吸收谱、激发谱、发光谱以及荧光寿命。首先,我们挑选365.5和379.0nm吸收峰作为激发波长测量了385~780nm波长范围的可见发光光谱,发现有4个发光峰,依次位于408.0,525.0,546.0和658.5nm,容易指认出它们依次为铒离子的2H9/2→4I15/2,2H11/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2的荧光跃迁;可以计算出[80nm平均粒径纳米银的Er^3+(0.5%)Ag(0.2%):碲化物玻璃的样品A]的上述4个可见发光的峰值强度是[Er^3+(0.5%):碲化物玻璃的样品C]的大约1.44~2.52倍。同时,[50nm平均粒径纳米银的Er^3+(0.5%)Ag(0.2%):碲化物玻璃的样品B]的上述4个可见发光的峰值强度是样品C的大约1.08~1.55倍。随后,我们挑选365.5和379.0nm吸收峰作为激发波长测量了928~1680nm波长范围的近红外发光光谱,发现近红外波段有两个发光峰,位于979.0和1530.0nm,容易指认出它们依次为铒离子的4I11/2→4I15/2和4I13/2→4I15/2的荧光跃迁;同样可以计算出样品A的上述2个近红外发光的峰值强度是样品C的大约1.43~2.14倍。同时,样品B的上述2个近红外发光的峰值强度是样品C的大约1.28~1.82倍。因此,发光的最大增强大约是2.52倍。从荧光寿命动力学实验,我们发现样品A的荧光寿命为τA(550)=43.5μs,样品B的荧光寿命为τB(550)=43.2μs,样品C的荧光寿命为τC(550)=48.6μs。这些实验结果证实了τA≈τB离子体SP发生耦合时,能量快速的转移到金属表面等离子体SP上,而后被散射到远场,这有利于增强荧光。其综合的结果就导致了发光强度会随r的增大而增强。上述实验的结果对太阳能电池的光伏发电和生物物理应用等领域都有着很好的应用前景。

关键词：银纳米颗粒发光增强表面等离激元碲化物的玻璃铒离子

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铋化物发光玻璃中银表面等离激元对铒离子的发光增强作用

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光谱学与光谱分析 2020年第2期40卷 362-367页

作者：陈晓波李崧赵国营龙江迷郭敬华孟少华郑东王水锋尤佳佳徐玲芝于春雷胡丽丽北京师范大学应用光学北京市重点实验室和物理系北京100875 上海应用技术大学材料科学与工程学院上海200235 中国科学院上海光学精密机械研究所上海201800

局域表面等离激元可以由自由空间的光直接激发,这也是局域表面等离激元的优点所在。研究铋化物发光玻璃中纳米银颗粒的表面等离激元对铒离子发光的增强效应、进一步的提高铋化物发光玻璃中铒离子的发光性能很有意义。首先,测量了(A)Er 3... 详细信息

局域表面等离激元可以由自由空间的光直接激发,这也是局域表面等离激元的优点所在。研究铋化物发光玻璃中纳米银颗粒的表面等离激元对铒离子发光的增强效应、进一步的提高铋化物发光玻璃中铒离子的发光性能很有意义。首先,测量了(A)Er 3+(0.5%)Ag(0.5%):铋化物发光玻璃与(B)Er 3+(0.5%):铋化物发光玻璃样品的吸收谱,发现(A)Er 3+(0.5%)Ag(0.5%):铋化物发光玻璃在约600.0 nm处有一个较弱的宽的银表面等离激元共振吸收峰。同时发现两者都有典型的铒离子的吸收峰,它们的吸收几乎完全一样:在波峰形状、峰值强度和峰值波长等方面都很相近。测量了(A)Er 3+(0.5%)Ag(0.5%):铋化物发光玻璃和(B)Er 3+(0.5%):铋化物发光玻璃样品的激发谱,发现有位于379.0,406.0,451.0,488.0和520.5 nm的5个550.0 nm可见光的可见激发谱峰,和位于379.0,406.5,451.0,488.5,520.5,544.0,651.5和798.0 nm的8个1531.0 nm红外光的红外激发谱峰,容易指认出依次为Er 3+的4I 15/2→4G 11/2,4I 15/2→2H 9/2,4I 15/2→(4F 3/2,4F 5/2),4I 15/2→4F 7/2,4I 15/2→2H 11/2,4I 15/2→4S 3/2,4I 15/2→4F 9/2和4I 15/2→4I 9/2跃迁的吸收峰,通过测量发现(A)Er 3+(0.5%)Ag(0.5%):铋化物发光玻璃相对于(B)Er 3+(0.5%):铋化物发光玻璃样品的可见和红外激发谱的最大增强依次分别是238%和133%。最后,测量了它们的发光谱,发现有位于534.0,547.5和658.5 nm的三组可见发光峰,容易指认出依次为Er 3+的2H 11/2→4I 15/2,4S 3/2→4I 15/2,4F 9/2→4I 15/2荧光跃迁。还发现红外发光峰位于978.0和1531.0 nm,依次为Er 3+的4I 11/2→4I 15/2和4I 13/2→4I 15/2的荧光跃迁。通过测量发现(A)Er 3+(0.5%)Ag(0.5%):铋化物发光玻璃相对于(B)Er 3+(0.5%):铋化物发光玻璃样品的可见和红外发光谱的最大增强依次分别是215%和138%。对于银表面等离激元增强铒离子发光的机理,认为主要为纳米银颗粒的局域表面等离激元共振,造成金属纳米结构附近产生的局域电场的强度要远大于入射光的电场强度,从而导致了金属纳米结构对入射光产生强烈的吸收和散射,进而导致了荧光的增强;即局域表面等离子体共振局域场的场增强效应。

关键词：银纳米颗粒发光增强铒离子表面等离激元铋化物的发光玻璃

铒镱双掺的钒酸钇和铌酸锂晶体中的铒离子的上转换发光(英文)

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人工晶体学报 2004年第4期33卷 524-530页

作者：阮永丰坪井泰住杜天敏天津大学理学院物理系天津300072 京都产业大学工学部日本京都6038555

利用J O理论 ,计算了在铒、镱双掺的钒酸钇和铌酸锂晶体中的铒离子在室温下的晶场唯象参数Ωλ(λ =2 ,4 ,6 )及辐射跃迁几率、无辐射跃迁几率和共振跃迁几率。考虑到铒、镱间的能量转移 ,写出了在这些晶体中的铒离子的速率方程。速率... 详细信息

利用J O理论 ,计算了在铒、镱双掺的钒酸钇和铌酸锂晶体中的铒离子在室温下的晶场唯象参数Ωλ(λ =2 ,4 ,6 )及辐射跃迁几率、无辐射跃迁几率和共振跃迁几率。考虑到铒、镱间的能量转移 ,写出了在这些晶体中的铒离子的速率方程。速率方程的解表明 ,在铒、镱双掺的钒酸钇晶体中的铒离子的 5 5 0nm的上转换发光 ,比它在铒、镱双掺的铌酸锂晶体中更为有效。这一理论结果与我们的实验观察结果一致。

关键词：钒酸钇晶体铌酸锂晶体铒离子晶场唯象参数辐射跃迁几率无辐射跃迁几率共振跃迁几率上转换发光铒、镱双掺 J-O理论速率方程

铒离子印迹硅胶吸附剂的制备及其选择性固相萃取研究

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功能材料 2010年第A02期41卷 288-291页

作者：郭佳佳苏庆德凌飞储大勇黄颖安徽省产品质量监督检验研究院安徽合肥230051 中国科学技术大学安徽合肥230025

针对微量稀土元素分离和预富集中的难点,研究了新型离子印迹材料。采用表面印迹技术合成了铒离子印迹硅胶吸附剂(Er-IISG),并建立了离子印迹固相萃取-电感耦合等离子体原子发射光谱法检测铒离子系统。在竞争离子如Tb3+、Dy3+、Tm3+的存... 详细信息

针对微量稀土元素分离和预富集中的难点,研究了新型离子印迹材料。采用表面印迹技术合成了铒离子印迹硅胶吸附剂(Er-IISG),并建立了离子印迹固相萃取-电感耦合等离子体原子发射光谱法检测铒离子系统。在竞争离子如Tb3+、Dy3+、Tm3+的存在下,Er-IISG对Er3+的选择性系数最高达390.72,约是NISG粒子的42倍。该离子印迹硅胶吸附剂对Er3+具有快速的吸附和解吸能力,其最大静态吸附容量为58.01mg/g。所建立的方法快速、简便,选择性和准确度高,可以应用于复杂样品中对铒元素的分离与分析。

关键词：铒离子离子印迹硅胶吸附剂表面印迹技术固相萃取

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铒离子1064nm吸收截面的估算

量子电子学 1992年第4期9卷 368-371页

作者：华一敏李劬陈英礼陈益新上海交通大学应用物理系 200030

在1064um连续激光泵浦下,掺铒石英光纤中的铒离子通过三光子(双光子吸收和单光子吸收)过程能产生频率上转换蓝荧光。本文用速率方程估算了这个频率上转换过程中纤内铒离子的基态双光子吸收截面和受激态单光子吸收截面。

关键词：吸收截面铒离子光纤光转换

铒离子掺杂二氧化钛纳米晶结构和荧光性质的研究

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铒离子掺杂二氧化钛纳米晶结构和荧光性质的研究

作者：张杰吉林大学

学位级别：硕士

本论文对通过溶胶,水热和不同温度退火后处理得到的铒离子掺杂二氧化钛纳米晶进行了结构和荧光性质的研究。将得到的X射线衍射,扫描电子显微镜,拉曼光谱和在紫外,可见和红外光激发下获得的荧光光谱进行了分析和探讨。

关键词：二氧化钛铒离子纳米晶荧光

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二氧化锆纳米材料中三价铒离子的上转换发光

中国稀土学报 2002年第z2期20卷 266-269页

作者：刘晃清秦冠仕林海燕秦伟平张继森赵丹吴长锋任新光吕少哲中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院激发态开放实验室吉林长春130022 吉林大学地球科学学院吉林长春130026

用共沉淀法制备了铒离子掺杂的二氧化锆纳米材料,并对它的结构、颗粒的大小和声子能量进行了表征。用980nm激光二极管和F 4500荧光光谱仪仪测量了两种样品的上转换发射光谱,观察到强的绿色发射和弱的红色发射并对这种发射现象的原因进... 详细信息

用共沉淀法制备了铒离子掺杂的二氧化锆纳米材料,并对它的结构、颗粒的大小和声子能量进行了表征。用980nm激光二极管和F 4500荧光光谱仪仪测量了两种样品的上转换发射光谱,观察到强的绿色发射和弱的红色发射并对这种发射现象的原因进行了分析。

关键词：稀土二氧化锆纳米材料铒离子上转换发光

铒离子注入KTiOPO_4晶体卢瑟福背散射研究

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济宁学院学报 2010年第6期31卷 18-20页

作者：王亮玲崔晓军济宁学院物理与信息工程系山东曲阜273155 济南大学理学院山东济南250022

稀土元素铒离子在光通信技术的发展中具有非常重要的作用.通过离子注入的方法把铒离子掺杂到KTiOPO4晶体,采用卢瑟福背散射技术分析了铒离子在注入晶体中的射程分布;对注入的KTiOPO4晶体进行退火处理,分析发现铒离子在KTiOPO4晶体中退... 详细信息

稀土元素铒离子在光通信技术的发展中具有非常重要的作用.通过离子注入的方法把铒离子掺杂到KTiOPO4晶体,采用卢瑟福背散射技术分析了铒离子在注入晶体中的射程分布;对注入的KTiOPO4晶体进行退火处理,分析发现铒离子在KTiOPO4晶体中退火后的深度分布不再是高斯分布,是两个峰的分布.研究结果对铒离子注入KTiOPO4后的晶格缺陷、注入损伤分布等提供了重要的数据参考和理论依据.

关键词：离子注入铒离子 KTiOPO4晶体

铒离子浓度对掺铒钒酸钇(Er3+:YVO4)的光谱及其3μm激光性质的影响

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量子电子学报 1998年第6期 596-596页

作者：王金国张治国徐积仁傅盘铭严秀莉姜彦岛吴星中国科学院物理研究所光物理实验室和中国科学院凝聚态物理中心!北京 100080