發(fā)布時(shí)間：2020-12-02 13:30

　　近年來(lái),稀土發(fā)光納米材料越來(lái)越多的受到廣大研究者的關(guān)注,因其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì),如反斯托克斯發(fā)光,使得稀土納米發(fā)光材料在光學(xué)器件、三維顯示、電子學(xué)、激光以及生物成像等領(lǐng)域有著誘人的應(yīng)用前景。在稀土納米材料中,氧化物、氟化物及硫化物是最常見的三種基質(zhì)材料,因硫化物的制備工藝要求較高,故本課題主要以氧化物和氟化物為基質(zhì)的研究為主。在這兩種基質(zhì)材料中,氧化物具有較高的熱穩(wěn)定性和物理化學(xué)穩(wěn)定性,而氟化物具有較低的聲子能量,較高的能量傳遞效率,兩者各有其優(yōu)缺點(diǎn),所以應(yīng)用領(lǐng)域也各不相同。而在稀土納米材料的光學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域中,因氟化物的能量損耗低而有較強(qiáng)的發(fā)光,從而更加受到研究者們的青睞。故本論文主要圍繞以稀土氧化物和氟化物為基質(zhì)的稀土摻雜納米晶展開研究,并主要針對(duì)氟氧化物的下轉(zhuǎn)換發(fā)光性能進(jìn)行重點(diǎn)研究,同時(shí)還對(duì)氟化物稀土納米晶的形貌結(jié)構(gòu)的調(diào)控進(jìn)行了探索,對(duì)當(dāng)前文獻(xiàn)鮮有提及的課題走出了探索性的一步。本論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）通過(guò)簡(jiǎn)單的水熱繼鍛燒法制備出了不同Eu3+離子濃度摻雜的Yb203下轉(zhuǎn)換納米晶,從而調(diào)節(jié)出了不同的下轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度。（2）通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)將Ce/Ln/Mn多摻到NaGdF4基質(zhì)中,... 

【文章來(lái)源】：湖南師范大學(xué)湖南省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?（ａ）下轉(zhuǎn)換能級(jí)躍遷簡(jiǎn)易示意圖；（ｂ）稀土下轉(zhuǎn)換熒光材料的簡(jiǎn)易工作原理示意圖

?ｎ?Ａ?．ｖ??ｋ?２４０＾２８０?ｎｍ?？??圖１．１?（ａ）下轉(zhuǎn)換能級(jí)躍遷簡(jiǎn)易示意圖；（ｂ）稀土下轉(zhuǎn)換熒光材料的簡(jiǎn)易工作原理示意圖。??１．２．２稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光機(jī)理介紹??上轉(zhuǎn)換發(fā)光也叫做反斯托克斯發(fā)光，即發(fā)光粒子吸收兩個(gè)或兩個(gè)以上的低能??光子（如波長(zhǎng)為９８０?ｎｍ的紅外光），經(jīng)過(guò)輻射躍遷而發(fā)射出一個(gè)高能光子的（如可??見光）的過(guò)程［２，３］。到目前為止，所有的上轉(zhuǎn)換發(fā)光過(guò)程都發(fā)生在稀土離子摻雜的??材料中，因其特殊而豐富的４ｆ電子層結(jié)構(gòu)，能夠產(chǎn)生數(shù)量龐大的躍遷，而且由??于４ｆ電子層外殼的屏蔽作用，每種稀土離子的發(fā)光波長(zhǎng)幾乎是固定的。其基質(zhì)??選擇主要有氟化物、氧化物、硫化物等，在眾多的基質(zhì)材料中，ＮａＹＦ４是目前發(fā)??光效率最高的上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，鐿（Ｙｂ）是最常見的敏化劑，鉺（Ｅｒ）、鈥（Ｈｏ）和銩（Ｔｍ）??則是最常見的激活劑。??上轉(zhuǎn)換發(fā)光機(jī)理一共有三種模式

?之間。能量傳遞上轉(zhuǎn)換可以分為連續(xù)能量傳遞、交叉弛豫和合作上轉(zhuǎn)換三種類型。??具體的相應(yīng)簡(jiǎn)要原理圖如圖１．４所示。??ａ?ｅ３?￣＾?ｆＴＥ２??、??－ｒＥ，?＇、?？?ｇ３?－ｆｒ?ｔｔ?ｖ??ｖ，?；?＾?Ｖ?＾?２?ＶＩ?ｉ?！??！?々?令?＼ｆ?Ｔ—＇???Ｌｅ?＾?Ｅ＇??（ａ）?（ｂ）?１?（ｃ）??圖１．４能量傳遞上轉(zhuǎn)換能級(jí)躍遷圖，（ａ）連續(xù)能量傳遞；（ｂ）交叉弛豫；（ｃ）合作上轉(zhuǎn)換。??（３?）光子雪崩（Ｐｈｏｔｏｎ?Ａｖａｌａｎｃｈｅ，簡(jiǎn)稱?ＰＡ）??光子雪崩過(guò)程是激發(fā)態(tài)吸收和交叉弛豫相結(jié)合的過(guò)程，通過(guò)激發(fā)態(tài)吸收，激??發(fā)態(tài)離子激發(fā)到更高的能級(jí)，然后通過(guò)交叉弛豫過(guò)程與另一個(gè)離子發(fā)生能量傳遞，??使得另一個(gè)離子被激發(fā)到激發(fā)態(tài)，經(jīng)過(guò)如此循環(huán)，激發(fā)態(tài)能級(jí)的電子數(shù)量就會(huì)像??雪崩一樣急劇增加。所以稱之為光子雪崩過(guò)程。其簡(jiǎn)要原理圖如圖１．５所示。???ｅ３??Ｖ?：??Ｉ、??？Ｌｉ、、、、ｉ—ｅ２??＼??———?Ｅ！??圖１．５光子雪崩能級(jí)躍遷圖。??１．３稀土發(fā)光納米晶的制備方法與基質(zhì)選擇??１．３．１稀土發(fā)光納米晶的制備方法??稀土納米發(fā)光材料在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用己經(jīng)變得越來(lái)越廣泛


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