稀土上轉(zhuǎn)換微納熒光材料是一種吸收低光子能量轉(zhuǎn)換為高光子能量的明星材料。由于其獨(dú)特的熒光特性如無背底,譜線色純度高和無漂白等,該種材料已廣泛應(yīng)用在新光源、顯示成像、防偽和熒光探針等領(lǐng)域。在稀土化合物所具有的光、電、磁三大功能中,最具研究潛力的功能就是發(fā)光,因此對稀土發(fā)光材料進(jìn)行深入研究的意義非常重大。但是,由于稀土發(fā)光來源于4f電子層內(nèi)的宇稱禁戒躍遷,連同表面效應(yīng),導(dǎo)致熒光效率不高和單顆粒熒光圖案空間分辨率低,制約著其實(shí)際應(yīng)用。本論文以增強(qiáng)熒光效率和可視化單顆粒熒光圖案為目的,采用共聚焦顯微鏡成像模式系統(tǒng)研究了一維單顆粒NaYF₄:Yb³⁺/Ln³⁺(Ln³⁺=Er³⁺,Ho³⁺和Tm³⁺)微納米棒的熒光發(fā)射增強(qiáng)、輸運(yùn)和圖案調(diào)控等一系列熒光特性,揭示了控制熒光強(qiáng)度和圖案調(diào)控隱藏的物理機(jī)制。具體研究分為以下幾個部分:第一部分:綜述了稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的研究現(xiàn)狀,介紹了稀土離子的4f層內(nèi)光譜理論及Yb³⁺敏化的摻雜發(fā)光... 

【文章來源】：西安建筑科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

ESA過程示意圖

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4叉弛豫，結(jié)果是一個離子躍遷回基態(tài)能級，而另一個離子可達(dá)到能量更高的激發(fā)態(tài)能級。連續(xù)能量轉(zhuǎn)移(SET，successiveenergytransfer)、合作上轉(zhuǎn)換(CU,cooperativeupconversion)與交叉弛豫(CR,crossrelaxation)是能量轉(zhuǎn)移的幾種主要形式。①連續(xù)能量轉(zhuǎn)移(SET,SuccessiveEnergyTransfer)。不同類型的離子之間容易發(fā)生SET過程，圖1.2展示了SET過程的原理：當(dāng)處于激發(fā)態(tài)能級的離子和處于基態(tài)E1能級上的離子滿足能量匹配的要求時，它們之間會發(fā)生相互作用，使得E1能級上的離子接收能量，然后從基態(tài)E1能級躍遷到能量較高的激發(fā)態(tài)E2能級，而另一離子則會因失去能量發(fā)生無輻射馳豫，再次回到基態(tài)能級。在此情況下，還可能發(fā)生第二次能量轉(zhuǎn)移，也就是說，E2能級上的離子還可能通過再次接收能量的方式而躍遷到能量更高的E3能級。這個過程就是連續(xù)能量轉(zhuǎn)移（SET）。圖1.2SET過程示意圖②交叉馳豫(CR,CrossRelaxation)。無論是相同類型的離子間還是不同類型的離子間都有可能發(fā)生CR過程。圖1.3展示了交叉馳豫的原理：若有兩種同時處于激發(fā)態(tài)的離子，處于E2能級的離子將能量轉(zhuǎn)移給處于E3能級的另一個離子，這使得處于E3能級的離子躍遷到E4能級，而另一個離子則返回能量更低的E1能級。

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文5圖1.3CR過程示意圖③合作上轉(zhuǎn)換(CU,CooperativeUpconversion)。同一類型并且都處于激發(fā)態(tài)能級的離子之間才可發(fā)生CU過程，它的本質(zhì)是三個離子之間的互相作用，圖1.4的原理為：兩個躍遷到激發(fā)態(tài)能級的離子同時將能量轉(zhuǎn)移給一個在E1能級上的離子，傳遞能量的兩個離子返回到基態(tài)能級，接受能量的離子躍遷至激發(fā)態(tài)E3能級。圖1.4CU過程示意圖通過研究可知ET過程的本質(zhì)其實(shí)是稀土離子間的互相作用，由此不難看出稀土離子的摩爾濃度大小對該過程有巨大影響。聲子的參與可以補(bǔ)償能量轉(zhuǎn)移過程中發(fā)生的能量失配。在材料選擇中，不管是晶體材料還是非晶態(tài)材料，都可采取單波長泵浦的激發(fā)方式。此外，為保證能量轉(zhuǎn)移過程的發(fā)生，稀土離子的摻雜濃度必須達(dá)到足夠高的水平。（三）光子雪崩(PA,PhotonAvalanche)1979年，Chivian[7]124等人在研究LaCl3晶體中Pr3+離子的上轉(zhuǎn)換發(fā)光時，“光

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3518757