稀土納米晶的上轉(zhuǎn)換發(fā)光具有近紅外光激發(fā)、可見/紫外光或短波長近紅外發(fā)射的特點,在微型激光器、超分辨光學(xué)成像、光遺傳學(xué)、溫度探測以及多通道成像等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用.針對該類納米晶的發(fā)光效率低、發(fā)光調(diào)控手段單一的問題,本文從稀土納米晶的組成、結(jié)構(gòu)與上轉(zhuǎn)換發(fā)光的關(guān)聯(lián)出發(fā),重點介紹了電、磁場、壓力以及溫度對上轉(zhuǎn)換發(fā)光影響的研究進展. 

【文章來源】：中國科學(xué):化學(xué). 2020,50(11)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：15 頁

【部分圖文】：

利用前驅(qū)體熱分解法合成的稀土氟化物和氟化物復(fù)鹽納米晶.(a) La F3[14];(b)立方相Na Yb F4[15];(c)六方相Na YF4:Yb,Er[15];(d)立方相Na YF4:Yb,Er@Ca F2[16];(e)六方相Na Gd F4:Yb,Er@Ca F2[17];(f)六方相Na REF4為基質(zhì)的多層核殼結(jié)構(gòu)[18](網(wǎng)絡(luò)版彩圖)

當(dāng)不同稀土發(fā)光離子摻雜至同一納米晶時,每種稀土離子均會在近紅外光的激發(fā)下產(chǎn)生上轉(zhuǎn)換發(fā)光,賦予納米晶多色發(fā)光的性能.與此同時,離子間的多個激發(fā)態(tài)能級之間,其引入的非輻射交叉弛豫或能量傳遞過程會影響稀土離子激發(fā)態(tài)的電子布居數(shù)或壽命,從而改變其上轉(zhuǎn)換發(fā)光的躍遷選擇性.Chan等[25]研究了Er3+與其他稀土發(fā)光離子共摻時的上轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì).研究表明,Er3+與Pr3+或Sm3+共摻時以綠色發(fā)光為主,而與Tm3+或Ho3+共摻時則以紅色發(fā)光為主(圖3(b)).戴宏杰等[26]在Na Yb F4:2%Er,2%Ce@Na YF4納米晶中發(fā)現(xiàn),Ce3+的引入可促進Er3+從4I11/2到4I13/2的非輻射弛豫過程,使980 nm激發(fā)下Er3+的近紅外發(fā)光(1550 nm4I13/2→4I15/2)強度提高,與此過程互補或競爭的上轉(zhuǎn)換發(fā)光如何變化是值得關(guān)注的問題.由于過渡金屬Mn2+的4T1能級位置恰好位于Er3+、Tm3+、Ho3+等離子的多個激發(fā)態(tài)能級之間,其引入也會對稀土離子的發(fā)光產(chǎn)生影響,本課題組[27]通過向稀土上轉(zhuǎn)換納米晶中引入Mn2+,提高了Er3+和Ho3+紅色發(fā)光的比例以及Tm3+近紅外發(fā)光的比例.2.3 激發(fā)光功率密度

在上述介紹的典型的發(fā)光調(diào)控方法中,組成與結(jié)構(gòu)的調(diào)控研究更為系統(tǒng),但其中涉及大量的合成和條件優(yōu)化工作.從多角度發(fā)展稀土納米晶上轉(zhuǎn)換發(fā)光的調(diào)控方法是該領(lǐng)域研究的重要議題.3 稀土納米晶上轉(zhuǎn)換發(fā)光的外場調(diào)控


本文編號：3286914