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掺铒的纳米相氟氧化物玻璃陶瓷的多光子红外量子剪裁

陈晓波 廖红波 张春林 于春雷 潘伟 胡丽丽 吴正龙

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掺铒的纳米相氟氧化物玻璃陶瓷的多光子红外量子剪裁

陈晓波, 廖红波, 张春林, 于春雷, 潘伟, 胡丽丽, 吴正龙

Infrared multi-photon quantum cutting of Er-doped nanophase oxyfluoride vitroceramics

Zhang Chun-Lin, Chen Xiao-Bo, Yu Chun-Lei, Hu Li-Li, Pan Wei, Wu Zheng-Long, Liao Hong-Bo
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  • 研究了掺铒的纳米相氟氧化物玻璃陶瓷(Er(3):FOV)的红外量子剪裁现象,测量了红外和可见的Er(3):FOV的荧光光谱.结果发现光激发2H11/2能级的4 I13/2→4I15/2荧光跃迁的近似量子剪裁效率已达约186.28%.计算了有关的无辐射弛豫速率、自发辐射速率和能量传递速率,分析了有关的能量传递动力学过程,发现
    The article reports the infrared quantum cutting phenomenon of the Er-doped nanophase oxyfluoride vitroceramics (Er(3):FOV). The infrared and visible fluorescence spectra of Er(3):FOV are measured carefully. It is found that the approximate quantum cutting efficiency of the 1543.0 nm 4I13/2→4I15/2 fluorescence, when the 2H11/2 levels are excited, is about 186.28%. The relative nonradiative relaxation rate and spontaneous emission rate and energy transfer rate are calculated. The relative energy transfer dynamics is analyzed. It is found that the {2H11/2→4I9/2, 4I15/2→4I13/2} energy transfer channel, with the rate of 371000 s-1, is the main reason for 2H11/2 energy level to have high quantum cutting efficiency. To our best knowledge, the present article for the first time reports Er(3):FOV to have an effective three-photon infrared quantum cutting excited by visible light and a four-photon infrared quantum cutting excited by near-violet light.
    • 基金项目: 国家自然科学基金 (批准号:10674019)资助的课题.
    [1]

    Yang G Z et al 1995 Optical Physics (Beijing: Science Press) (in Chinese) [杨国桢 等 1995 光物理科学 (北京:科学出版社)]

    [2]

    Wegh R T, Donker H, Oskam K D, Meijerink A 1999 Science 283 663

    [3]

    Yang M D, Liu Y K, Wu C H, Shen J L, Lin C A, Chang W H, Wang H H, Yeh H I, Chan W H, Parak W J 2008 Opt. Express 16 15754

    [4]

    Presting H, Konle J, Kibbel H, Thonke K, Sauer R 2001 Proc. SPIE 4293 63

    [5]

    Bitnar B 2003 Semicond. Sci. Technol. 18 S221

    [6]

    Wegh R T, Donker H, Oskam K D, Meijerink A 1999 J. Lumin. 82 93

    [7]

    Chen D Q, Wang Y S, Yu Y L, Huang P, Weng F Y 2008 Opt. Lett. 33 1884

    [8]

    Ye S, Luo J, Chen J X, Zhu B, Lakshminarayana G, Qiu J R 2008 Opt. Express 16 8989

    [9]

    Richards B S 2006 Sol. Energy Mater. Sol. Cells 90 1189

    [10]

    Vergeer P, Vlugt T J H, Kox M H F, den Hertog M I, van der Eerden J P J M, Meijerink A 2005 Phys. Rev. B 71 014119

    [11]

    Lee T J, Luo L Y, Diau E W G, Chen T M, Cheng B M, Tung C Y 2006 Appl. Phys. Lett. 89 131121

    [12]

    Tzeng H Y, Cheng B M, Chen T M 2007 J. Lumin. 122-123 917

    [13]

    Carnall W T, Fieldd R, Rajnank K T 1968 J. Chem. Phys. 49 4424

    [14]

    Zhang Q Y, Yang C H, Pan Y X 2007 Appl. Phys. Lett. 90 021107

    [15]

    Vergeer P, van den P E, Meijerink A 2006 J. Lumin. 121 456

    [16]

    Reisfeld R 1977 Lasers and Excited States of Rare-Earth (New York: Springer-Verlag)

    [17]

    Chen X Y, Luo Z D 1998 Chin. Phys. 7 773

    [18]

    Chen X B, Song Z F 2001 Chin. Phys. 10 1163

    [19]

    Xiao S G, Yang X L, Ding J W 2009 Acta Phys. Sin. 58 3812 (in Chinese) [肖思国、 阳效良、 丁建文 2009 物理学报 58 3812]

    [20]

    Auzel F 2004 Chem. Rev. 104 139

    [21]

    Nie Y X, Chen Y, Li Y J 2002 Acta Phys.Sin. 51 578 (in Chinese)[聂玉昕、陈 煜、李云静 2002 物理学报 51 578]

    [22]

    Wang N Y, Zhang L 2001 Acta Phys. Sin. 50 693(in Chinese)[王乃彦、张 路 2001 物理学报 50 693]

    [23]

    Yang H G, Dai Z W, Zu N N 2007 Chin. Phys. 16 1650

    [24]

    Su F N, Deng Z D 2006 Chin. Phys. 15 1096

    [25]

    Biswas A, Maciel G S, Friend C S, Prasad P N 2003 J. Non-Cryst. Solids 316 393

    [26]

    Kushida T 1973 J. Phys. Soc. Jpn. 34 1318

    [27]

    Chen X B, Wang C, Salamo G J, Sawanobori N, Kang D G, Ohtsuka M, Yang G J, Peng F L 2009 Chin. Phys. B18 5523

  • [1]

    Yang G Z et al 1995 Optical Physics (Beijing: Science Press) (in Chinese) [杨国桢 等 1995 光物理科学 (北京:科学出版社)]

    [2]

    Wegh R T, Donker H, Oskam K D, Meijerink A 1999 Science 283 663

    [3]

    Yang M D, Liu Y K, Wu C H, Shen J L, Lin C A, Chang W H, Wang H H, Yeh H I, Chan W H, Parak W J 2008 Opt. Express 16 15754

    [4]

    Presting H, Konle J, Kibbel H, Thonke K, Sauer R 2001 Proc. SPIE 4293 63

    [5]

    Bitnar B 2003 Semicond. Sci. Technol. 18 S221

    [6]

    Wegh R T, Donker H, Oskam K D, Meijerink A 1999 J. Lumin. 82 93

    [7]

    Chen D Q, Wang Y S, Yu Y L, Huang P, Weng F Y 2008 Opt. Lett. 33 1884

    [8]

    Ye S, Luo J, Chen J X, Zhu B, Lakshminarayana G, Qiu J R 2008 Opt. Express 16 8989

    [9]

    Richards B S 2006 Sol. Energy Mater. Sol. Cells 90 1189

    [10]

    Vergeer P, Vlugt T J H, Kox M H F, den Hertog M I, van der Eerden J P J M, Meijerink A 2005 Phys. Rev. B 71 014119

    [11]

    Lee T J, Luo L Y, Diau E W G, Chen T M, Cheng B M, Tung C Y 2006 Appl. Phys. Lett. 89 131121

    [12]

    Tzeng H Y, Cheng B M, Chen T M 2007 J. Lumin. 122-123 917

    [13]

    Carnall W T, Fieldd R, Rajnank K T 1968 J. Chem. Phys. 49 4424

    [14]

    Zhang Q Y, Yang C H, Pan Y X 2007 Appl. Phys. Lett. 90 021107

    [15]

    Vergeer P, van den P E, Meijerink A 2006 J. Lumin. 121 456

    [16]

    Reisfeld R 1977 Lasers and Excited States of Rare-Earth (New York: Springer-Verlag)

    [17]

    Chen X Y, Luo Z D 1998 Chin. Phys. 7 773

    [18]

    Chen X B, Song Z F 2001 Chin. Phys. 10 1163

    [19]

    Xiao S G, Yang X L, Ding J W 2009 Acta Phys. Sin. 58 3812 (in Chinese) [肖思国、 阳效良、 丁建文 2009 物理学报 58 3812]

    [20]

    Auzel F 2004 Chem. Rev. 104 139

    [21]

    Nie Y X, Chen Y, Li Y J 2002 Acta Phys.Sin. 51 578 (in Chinese)[聂玉昕、陈 煜、李云静 2002 物理学报 51 578]

    [22]

    Wang N Y, Zhang L 2001 Acta Phys. Sin. 50 693(in Chinese)[王乃彦、张 路 2001 物理学报 50 693]

    [23]

    Yang H G, Dai Z W, Zu N N 2007 Chin. Phys. 16 1650

    [24]

    Su F N, Deng Z D 2006 Chin. Phys. 15 1096

    [25]

    Biswas A, Maciel G S, Friend C S, Prasad P N 2003 J. Non-Cryst. Solids 316 393

    [26]

    Kushida T 1973 J. Phys. Soc. Jpn. 34 1318

    [27]

    Chen X B, Wang C, Salamo G J, Sawanobori N, Kang D G, Ohtsuka M, Yang G J, Peng F L 2009 Chin. Phys. B18 5523

  • [1] 刘恒, 李晔, 杜梦超, 仇鹏, 何荧峰, 宋祎萌, 卫会云, 朱晓丽, 田丰, 彭铭曾, 郑新和. AlGaN合金的原子层沉积及其在量子点敏化太阳能电池的应用. 物理学报, 2023, 72(13): 137701. doi: 10.7498/aps.72.20230113
    [2] 王基铭, 陈科, 谢伟广, 时婷婷, 刘彭义, 郑毅帆, 朱瑞. 溶液法制备全无机钙钛矿太阳能电池的研究进展. 物理学报, 2019, 68(15): 158806. doi: 10.7498/aps.68.20190355
    [3] 付鹏飞, 虞丹妮, 彭子健, 龚晋慷, 宁志军. 扭曲二维结构钝化的钙钛矿太阳能电池. 物理学报, 2019, 68(15): 158802. doi: 10.7498/aps.68.20190306
    [4] 夏俊民, 梁超, 邢贵川. 喷墨打印钙钛矿太阳能电池研究进展与展望. 物理学报, 2019, 68(15): 158807. doi: 10.7498/aps.68.20190302
    [5] 王继飞, 林东旭, 袁永波. 有机金属卤化物钙钛矿中的离子迁移现象及其研究进展. 物理学报, 2019, 68(15): 158801. doi: 10.7498/aps.68.20190853
    [6] 帅佳丽, 刘向鑫, 杨彪. 铁电半导体耦合薄膜电池中的反常载流子传输现象. 物理学报, 2016, 65(11): 118101. doi: 10.7498/aps.65.118101
    [7] 夏祥, 刘喜哲. CH3NH3I在制备CH3NH3PbI(3-x)Clx钙钛矿太阳能电池中的作用. 物理学报, 2015, 64(3): 038104. doi: 10.7498/aps.64.038104
    [8] 袁怀亮, 李俊鹏, 王鸣魁. 有机无机杂化固态太阳能电池的研究进展. 物理学报, 2015, 64(3): 038405. doi: 10.7498/aps.64.038405
    [9] 张丹霏, 郑灵灵, 马英壮, 王树峰, 卞祖强, 黄春辉, 龚旗煌, 肖立新. 影响杂化钙钛矿太阳能电池稳定性的因素探讨. 物理学报, 2015, 64(3): 038803. doi: 10.7498/aps.64.038803
    [10] 柯少颖, 王茺, 潘涛, 何鹏, 杨杰, 杨宇. 渐变带隙氢化非晶硅锗薄膜太阳能电池的优化设计. 物理学报, 2014, 63(2): 028802. doi: 10.7498/aps.63.028802
    [11] 丁美斌, 娄朝刚, 王琦龙, 孙强. GaAs量子阱太阳能电池量子效率的研究. 物理学报, 2014, 63(19): 198502. doi: 10.7498/aps.63.198502
    [12] 王海啸, 郑新和, 吴渊渊, 甘兴源, 王乃明, 杨辉. 1 eV吸收带边GaInAs/GaNAs超晶格太阳能电池的阱层设计. 物理学报, 2013, 62(21): 218801. doi: 10.7498/aps.62.218801
    [13] 李小娟, 韦尚江, 吕文辉, 吴丹, 李亚军, 周文政. 一种新方法制备硅/聚(3, 4-乙撑二氧噻吩)核/壳纳米线阵列杂化太阳能电池. 物理学报, 2013, 62(10): 108801. doi: 10.7498/aps.62.108801
    [14] 陈晓波, 杨国建, 李崧, 杨小冬, 刘大禾, 陈英, 丁凤莲, 吴正龙. ErP5O14非晶玻璃的红外量子剪裁. 物理学报, 2012, 61(3): 037804. doi: 10.7498/aps.61.037804
    [15] 陈晓波, 杨国建, 李崧, Sawanobori N., 徐怡庄, 陈晓端, 周固. 掺钬镱离子的氟氧化物玻璃陶瓷的一级和二级红外量子剪裁的研究. 物理学报, 2012, 61(22): 227803. doi: 10.7498/aps.61.227803
    [16] 陈晓波, 徐怡庄, 张春林, 张会敏, 张蕴芝, 周固, 李崧. 基质敏化的Er0.1Gd0.9VO4晶体的红外量子剪裁. 物理学报, 2011, 60(10): 107803. doi: 10.7498/aps.60.107803
    [17] 陈晓波, 杨国建, 张春林, 李永良, 廖红波, 张蕴芝, 陈鸾, 王亚非. Er0.3Gd0.7VO4晶体红外量子剪裁效应及其在太阳能电池应用上的研究. 物理学报, 2010, 59(11): 8191-8199. doi: 10.7498/aps.59.8191
    [18] 许 颖, 刁宏伟, 张世斌, 励旭东, 曾湘波, 王文静, 廖显伯. 微量掺碳nc-SiC:H薄膜用于p-i-n太阳电池的窗口层. 物理学报, 2007, 56(5): 2915-2919. doi: 10.7498/aps.56.2915
    [19] 郝会颖, 孔光临, 曾湘波, 许 颖, 刁宏伟, 廖显伯. 非晶/微晶相变域硅薄膜及其太阳能电池. 物理学报, 2005, 54(7): 3327-3331. doi: 10.7498/aps.54.3327
    [20] 郝会颖, 孔光临, 曾湘波, 许 颖, 刁宏伟, 廖显伯. 非晶/微晶两相硅薄膜电池的计算机模拟. 物理学报, 2005, 54(7): 3370-3374. doi: 10.7498/aps.54.3370
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-10-12
  • 修回日期:  2009-10-30
  • 刊出日期:  2010-07-15

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