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构建垂直金纳米棒阵列增强NaYF4:Yb3+/Er3+纳米晶体的上转换发光

高伟 王博杨 韩庆艳 韩珊珊 程小同 张晨雪 刘琳 严学文 王勇凯 董军

构建垂直金纳米棒阵列增强NaYF4:Yb3+/Er3+纳米晶体的上转换发光

高伟, 王博杨, 韩庆艳, 韩珊珊, 程小同, 张晨雪, 刘琳, 严学文, 王勇凯, 董军, 等
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-04-18
  • 上网日期:  2020-06-05

构建垂直金纳米棒阵列增强NaYF4:Yb3+/Er3+纳米晶体的上转换发光

  • 1. 西安邮电大学
  • 2. 西安邮电大学电子工程学院
  • 3. School of Electronic Engineering, Xi′an University of Posts and Telecommunications

摘要: 本文以金纳米棒垂直阵列(Gold-nanorods Vertical Array,GVA)为衬底,SiO2为隔离层,构建GVA@SiO2@NaYF4:Yb3+/Er3+纳米复合结构。在近红外980 nm激发下,通过改变中间隔离层SiO2的厚度,研究GVA对NaYF4:Yb3+/Er3+纳米晶体上转换发光的调控规律。实验结果表明,当SiO2层的厚度增加至8 nm时,Er3+离子整体的上转换发射强度增加近8.8倍,且红光强度增强尤为明显,约为16.2倍。为了进一步证实GVA对Er3+离子红光发射的增强效果,以红光发射为主的NaYF4:40%Yb3+/2%Er3+纳米晶体为对象展开研究,发现Er3+离子红绿比由1.84增加到2.08,证实该复合结构更有利于提高红光的发射强度。通过对其光谱特性、发光动力学过程的研究并结合其理论模拟,证实了上转换发光的增强是由激发与发射增强共同作用,而激发增强占据主导地位。采用该套复合体结构实现上转换荧光发射的增强,不仅有效地利用了贵金属的等离激元共振特性,而且对深入理解等离激元增强上转换发光的物理机理提供理论依据。

English Abstract

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