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基质材料对Yb3+浓度调控的上转换荧光红绿比的影响

张翔宇 王丹 石焕文 王晋国 侯兆阳 张力东 高当丽

基质材料对Yb3+浓度调控的上转换荧光红绿比的影响

张翔宇, 王丹, 石焕文, 王晋国, 侯兆阳, 张力东, 高当丽
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  • 控制Yb3+掺杂浓度是一种重要的调控红绿荧光比率的方法.然而,关于不同基质中Yb3+浓度对红绿上转换荧光调控的敏感度仍缺少定量的对比研究,而且调控机理尚不清晰.本文通过乙二胺四乙酸辅助的水热法,合成了形貌可控的NaYF4微米棒、LiYF4微米八面体和YF3微米砖三种氟化物晶体.通过激光共聚焦显微镜系统对比研究了Yb3+/Er3+掺杂的三种不同基质和形貌的单颗粒氟化物微米晶体的上转换荧光行为和红绿比率对Yb3+变化的敏感度.研究结果表明:NaYF4:Er3+微米棒的红绿比率对Yb3+的掺杂浓度响应最为敏感,各种Yb3+浓度掺杂的LiYF4:Er3+微米八面体上转换荧光被绿光主控,而不同Yb3+掺杂的YF3:Er3+微米砖表现出了稳定的黄光发射.通过分析荧光发射谱和比较上下转换荧光动力学过程结合荧光强度-功率依赖关系,基于拥有不同声子能量的基质辅助的Er3+离子中间态的不同消布居途径,揭示了不同基质中红绿比率对Yb3+变化响应的物理机制,并提供了一种研究上转换机理的思路.
      通信作者: 张翔宇, xyzhang@chd.edu.cn;gaodangli@163.com ; 高当丽, xyzhang@chd.edu.cn;gaodangli@163.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11604253,51771033)、陕西省青年科技新星项目(批准号:2015KJXX-33)、陕西省自然科学基金(批准号:2016JM5055)、中央高校基本科研业务费(批准号:310812171004,301812172001)、2017年省级大学生创新创业训练计划(批准号:1229)和西安建筑科技大学本科生科研训练(SSRT)计划资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-08-25
  • 修回日期:  2018-01-01
  • 刊出日期:  2018-04-20

基质材料对Yb3+浓度调控的上转换荧光红绿比的影响

    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11604253,51771033)、陕西省青年科技新星项目(批准号:2015KJXX-33)、陕西省自然科学基金(批准号:2016JM5055)、中央高校基本科研业务费(批准号:310812171004,301812172001)、2017年省级大学生创新创业训练计划(批准号:1229)和西安建筑科技大学本科生科研训练(SSRT)计划资助的课题.

摘要: 控制Yb3+掺杂浓度是一种重要的调控红绿荧光比率的方法.然而,关于不同基质中Yb3+浓度对红绿上转换荧光调控的敏感度仍缺少定量的对比研究,而且调控机理尚不清晰.本文通过乙二胺四乙酸辅助的水热法,合成了形貌可控的NaYF4微米棒、LiYF4微米八面体和YF3微米砖三种氟化物晶体.通过激光共聚焦显微镜系统对比研究了Yb3+/Er3+掺杂的三种不同基质和形貌的单颗粒氟化物微米晶体的上转换荧光行为和红绿比率对Yb3+变化的敏感度.研究结果表明:NaYF4:Er3+微米棒的红绿比率对Yb3+的掺杂浓度响应最为敏感,各种Yb3+浓度掺杂的LiYF4:Er3+微米八面体上转换荧光被绿光主控,而不同Yb3+掺杂的YF3:Er3+微米砖表现出了稳定的黄光发射.通过分析荧光发射谱和比较上下转换荧光动力学过程结合荧光强度-功率依赖关系,基于拥有不同声子能量的基质辅助的Er3+离子中间态的不同消布居途径,揭示了不同基质中红绿比率对Yb3+变化响应的物理机制,并提供了一种研究上转换机理的思路.

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