Gd~(3+)擁有7個(gè)未成對(duì)的4f電子,會(huì)產(chǎn)生較大的磁矩,可作為良好的順磁材料。因此,釓離子化合物為基質(zhì)的稀土發(fā)光材料,廣泛地應(yīng)用在光學(xué)成像、納米探針、生物標(biāo)簽和核磁共振成像等領(lǐng)域。目前科研工作者已成功制備了各種各樣的釓基化合物粉體,而對(duì)釓基化合物一維納米材料的報(bào)道卻較少。近年來(lái),采用靜電紡絲技術(shù)已成功制備出多種一維納米材料,與其它實(shí)驗(yàn)方法相比,其優(yōu)點(diǎn)為操作流程簡(jiǎn)便、應(yīng)用范圍較廣和成本效益高等。因此,采用靜電紡絲法合成稀土摻雜釓化物一維納米材料是一個(gè)有重要價(jià)值的研究課題。本論文中通過(guò)靜電紡絲法首先合成了原始復(fù)合納米纖維或納米帶,然后對(duì)其高溫煅燒,得到Gd_2O_3:Dy~(3+),Eu~(3+)納米纖維,Gd_2O_3:Yb~(3+),Tm~(3+)納米纖維和納米帶,Gd_2O_3:Yb~(3+),Ho~(3+)納米纖維和納米帶,Gd_2O_3:Tb~(3+),Eu~(3+)納米纖維,最后采用雙瓷舟硫化、雙坩堝氯化、雙瓷舟溴化方法,首次合成了Gd_2O_2S:Dy~(3+),Eu~(3+)納米纖維,GdOCl:Yb~(3+),Tm~(3+)納米纖維和納米帶,GdOCl:Yb~(3+),Ho~(3+)納米纖維和納米帶,GdOBr:Tb~(3+),Eu~(3+)納米纖維。利用XRD、SEM、PL和振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)等儀器,對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,Gd2O2S:Dy~(3+),Eu~(3+)納米纖維為六方晶系結(jié)構(gòu),空間群為P3~-m1;GdOCl:Yb~(3+),Tm~(3+)和GdOCl:Yb~(3+),Ho~(3+)納米結(jié)構(gòu)為四方晶系,空間群為P4/nmm;GdOBr:Tb~(3+),Eu~(3+)納米纖維為四方晶系,空間群為P4/nmm。通過(guò)SEM照片可知,納米纖維的直徑和納米帶的寬度分布大約在100-300 nm和1-3μm。PL分析可知,在272 nm紫外光激發(fā)下,通過(guò)改變Dy~(3+)或Eu~(3+)的含量,Gd_2O_2S:Dy~(3+),Eu~(3+)納米纖維可以實(shí)現(xiàn)光色可調(diào)和能量傳遞;分別在980 nm和357 nm激發(fā)下,GdOCl:Yb~(3+),Tm~(3+)納米纖維實(shí)現(xiàn)上轉(zhuǎn)換和下轉(zhuǎn)換雙模發(fā)光;分別在980 nm和455 nm激發(fā)下,GdOCl:Yb~(3+),Ho~(3+)納米纖維也實(shí)現(xiàn)雙模發(fā)光;通過(guò)改變Tb~(3+)和Eu~(3+)的含量,GdOBr:Tb~(3+),Eu~(3+)納米纖維實(shí)現(xiàn)了光色可調(diào)和能量傳遞。稀土摻雜釓化物一維納米材料不僅具有良好的發(fā)光性能還具有順磁特性。論文中取得了一些有意義的結(jié)果,為深入研究其他釓基化合物的熒光及磁性奠定了一定基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：長(zhǎng)春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TB383.1
【部分圖文】：

另一個(gè)與ESA躍遷的共振。此外，ESA是單離子過(guò)程，所以理想的濃度是以避免能量傳遞損失的低活性離子濃度。圖1.2 激發(fā)態(tài)吸收原理圖 (ESA)Fig. 1.2 Principle diagram of the excited state absorption (ESA)二、能量傳遞直到二十世紀(jì)六十年代中期，RE離子之間所有的能量傳遞(ET)都是敏化劑(或供體)離子處于激發(fā)態(tài)而激活劑(或受體)離子處于其基態(tài)時(shí)的類(lèi)型；那么，由于這兩種離子之間的相互作用，由敏化劑累積的能量被傳遞到活化劑。這種傳統(tǒng)的ET解釋為敏化熒光以及濃度猝滅。然而，在1966年有人提出這種ET可能跟泵浦光子的ESA有關(guān)。能量傳遞有連續(xù)能量傳遞和交叉弛豫兩種形式。(1) 連續(xù)能量傳遞如圖1.3所示為連續(xù)能量傳遞過(guò)程，該過(guò)程通常在不同的離子之間進(jìn)行。在這種情況下，只有敏化劑離子可以吸收入射通量為Φ的光子。之后，活化劑離子從基態(tài)被第一個(gè)ET激發(fā)到激發(fā)態(tài)2，然后通過(guò)第二個(gè)ET被激發(fā)到激發(fā)態(tài)3

3圖1.3 連續(xù)能量傳遞原理圖 (SET)Fig. 1.3 Principle diagram of the successive energy transfer (SET)(2) 交叉馳豫圖1.4為交叉馳豫(CR)的原理圖。實(shí)際上，交叉弛豫通常是指在相同離子之間發(fā)生的所有類(lèi)型的ET。如果敏化劑和活化劑是相同的離子，則入射通量為Φ的光子被敏化劑和活化劑吸收，導(dǎo)致這兩種離子同時(shí)處于激發(fā)態(tài)2。然后，ET使活化劑離子躍遷到激發(fā)態(tài)3，而敏化劑則降至較低的能級(jí)[15]。圖1.4 交叉馳豫原理圖 (CR)Fig. 1.4 Principle diagram of the cross relaxation (CR)三、光子雪崩圖1.5顯示了光子雪崩(PA)的發(fā)光機(jī)理，這是一種非常規(guī)的泵浦機(jī)制。泵浦波長(zhǎng)僅在亞穩(wěn)狀態(tài)2和較高能級(jí)之間共振，這是PA的第一個(gè)特性。?

Fig. 1.3 Principle diagram of the successive energy transfer (SET)(2) 交叉馳豫圖1.4為交叉馳豫(CR)的原理圖。實(shí)際上，交叉弛豫通常是指在相同離子之間發(fā)生的所有類(lèi)型的ET。如果敏化劑和活化劑是相同的離子，則入射通量為Φ的光子被敏化劑和活化劑吸收，導(dǎo)致這兩種離子同時(shí)處于激發(fā)態(tài)2。然后，ET使活化劑離子躍遷到激發(fā)態(tài)3，而敏化劑則降至較低的能級(jí)[15]。圖1.4 交叉馳豫原理圖 (CR)Fig. 1.4 Principle diagram of the cross relaxation (CR)三、光子雪崩圖1.5顯示了光子雪崩(PA)的發(fā)光機(jī)理，這是一種非常規(guī)的泵浦機(jī)制。泵浦波長(zhǎng)僅在亞穩(wěn)狀態(tài)2和較高能級(jí)之間共振，這是PA的第一個(gè)特性。這個(gè)過(guò)程的第二個(gè)特征是激

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本文編號(hào)：2812372