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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] 仲婷婷, 郝会颖. 基于大气环境下全无机钙钛矿薄膜及碳基太阳能电池的组分调控和添加剂工程. 物理学报, 2024, 73(23): . doi: 10.7498/aps.73.20241439
    [2] 隽珽, 邢家赫, 曾凡聪, 郑鑫, 徐琳. 基于SnO2:DPEPO混合电子传输层的钙钛矿太阳能电池性能研究. 物理学报, 2024, 73(19): 198401. doi: 10.7498/aps.73.20240827
    [3] 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
    [4] 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
    [5] 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
    [6] 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
    [7] 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
    [8] 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
    [9] 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
    [10] 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
    [11] 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
    [12] 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
    [13] 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
    [14] 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
    [15] 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
    [16] 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
    [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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