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纳米Ag颗粒表面等离子激元对上转换材料光致发光性能影响的研究

佟建波 黄茜 张晓丹 张存善 赵颖

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纳米Ag颗粒表面等离子激元对上转换材料光致发光性能影响的研究

佟建波, 黄茜, 张晓丹, 张存善, 赵颖

Effect of surface plasmon polariton of Ag nanoparticles on the photoluminescence property of up-conversion materials

Tong Jian-Bo, Huang Qian, Zhang Xiao-Dan, Zhang Cun-Shan, Zhao Ying
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  • 本文采用共烧结工艺将纳米Ag颗粒引入Yb3+, Er3+共掺的NaYF4上转换材料中, 利用X射线衍射及扫描电子显微镜技术对制备的NaYF4材料进行结构特性和表面形貌的表征, 通过吸收谱及荧光光谱测试技术对NaYF4材料光吸收及光发射特性进行表征. 通过对纳米Ag颗粒引入量的优化, 获得了Yb3+, Er3+共掺的NaYF4上转换材料荧光发射峰的增强, 300—800 nm全光谱范围内增益达28%, 在544 nm处获得最大增益55%, 具有显著的荧光增强效果. 同时分析了不同数量纳米Ag颗粒的引入对NaYF4材料吸收谱及光致发光特性影响, 指出了表面等离子激元的光猝灭及共振吸收增强作用机理.
    Silver nanoparticles are added into Yb3+ and Er3+ co-doped NaYF4 up-conversion materials using co-sintering process. Changes in diffraction intensity and surface morphology are inspected by X-ray diffraction and scanning electron microscope measurement, respectively. The optical absorption and Photoluminescence spectra are measured using UV/visible spectrophotometer and photoluminescence measurements. By optimizing the quantity of Ag nanoparticles, we obtain obvious enhancements of the photoluminescence intensities of Yb3+ and Er3+ co-doped NaYF4 materials, which shows a 28% enhancement in 300—800 nm wavelength range and a 55% enhancement at 544 nm. Different mechanisms are proposed for light quenching and surface plasmon enhanced absorption with Ag nanoparticles adjustment.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划项目 (批准号: 2011CB201605, 2011CB201606), 国家高技术研究发展规划(批准号: 2009AA050602), 天津科技支撑项目(批准号: 08ZCKFGX03500), 国家自然科学基金(批准号: 60976051), 科技部国际合作重点项目(批准号: 2009DFA62580), 教育部重点实验室开放课题(批准号: 2011KFKT06), 中央高校基本科研业务费专项资金(批准号:65011981) 和教育部新世纪人才计划(批准号: NCET-08-0295)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Basic Research Program of China (Grant Nos. 2011CB201605, 2011CB201606), the Hi-Tech Research and Development Program of China (Grant No. 2009AA050602), the Science and Technology Supporting Project of Tianjin (Grant No. 08ZCKFGX03500), the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 60976051), the International Cooperation Project between China- Greece Government (Grant No. 2009DFA62580), Ministry of education key laboratory of topics(Grant No. 2011KFKT06), the Fundamental Research Funds for the Central Universities (Grant No. 65011981), and the Program for New Century Excellent Talents in University of China (Grant No. NCET-08-0295).
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-05-25
  • 修回日期:  2011-06-18
  • 刊出日期:  2012-02-05

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