上轉(zhuǎn)換發(fā)光過(guò)程指的是材料內(nèi)部電子吸收多個(gè)低能量的光子,經(jīng)過(guò)躍遷、累積和回落的過(guò)程釋放出一個(gè)高能量的光子,從而將紅外光子轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光子甚至紫外光子。目前上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料在熒光領(lǐng)域的研究越發(fā)受到重視,而稀土離子的摻雜濃度是上轉(zhuǎn)換發(fā)光效率的決定性影響因素之一,本論文著重研究不同離子濃度Pr³⁺/Yb³⁺共摻NaYF₄上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的發(fā)光性能。利用模擬軟件Materials Studio對(duì)不同濃度Pr³⁺離子摻雜的NaYF₄體系進(jìn)行研究,摻雜Pr3+離子后,體系的六方相結(jié)構(gòu)沒(méi)有發(fā)生變化,晶胞參數(shù)增大,態(tài)密度整體向低能方向移動(dòng),在費(fèi)米能級(jí)處出現(xiàn)了新峰,禁帶寬度減小,有利于電子躍遷,且摻雜體系在紅外光波段的吸收率增大,反射系數(shù)降低,有利于實(shí)現(xiàn)上轉(zhuǎn)換發(fā)光。采用水熱法制備不同濃度NaYF₄:Pr/Yb上轉(zhuǎn)換熒光粉,晶粒形貌完整、尺寸均勻且為六方相結(jié)構(gòu)。在980 nm和808 nm激光激發(fā)下,所有樣品分別呈現(xiàn)黃綠色和白色發(fā)光。在980 nm激光激發(fā)下,樣品發(fā)射峰分別位于486... 

【文章來(lái)源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

中國(guó)稀土資源分布

換發(fā)光現(xiàn)象質(zhì)是電磁波。電磁波可見(jiàn)波段的波長(zhǎng)范圍為 380~770 nm。其446 nm，藍(lán)色波段為 446~493 nm，綠色波段為 493~578 nm，m，橙色波段為 593~620 nm，紅色波段為 620~770 nm。單色光波長(zhǎng)下的光。然而就實(shí)際來(lái)說(shuō)，因?yàn)樗泄庠串a(chǎn)生的光均占據(jù)光可以認(rèn)為是基本不存在的，雖然寬窄不一，但都是復(fù)合光光源而言，是非常窄的，因而激光被認(rèn)為是最近似單色光的端的波段分別稱為紅外光和紫外光，紅外光波段延伸至 1 mm。光子輻射波長(zhǎng)與對(duì)應(yīng)射線如圖 1-2 所示[4]。一般來(lái)說(shuō)，是指物體將內(nèi)部吸收的其他形式的能量釋放為光輻熱階段參與。當(dāng)物質(zhì)受到外界刺激后，其內(nèi)部電子會(huì)吸收外激發(fā)態(tài)，而后回落至基態(tài)，此過(guò)程中會(huì)將吸收的部分能量釋

質(zhì)及過(guò)程是密不可分的[5]。作為發(fā)光晶體而言，有目的性地?fù)较菽芗?jí)可以對(duì)晶體的發(fā)光過(guò)程起到?jīng)Q定性的輔助作用。根據(jù)應(yīng)的雜質(zhì)離子，通過(guò)增大或減小禁帶寬度來(lái)提高材料的吸收光子利用率，這也是提高材料發(fā)光效率的有效途徑之一[6,7]。從激發(fā)態(tài)回落過(guò)程中，除了以光輻射形式外，還可能發(fā)生非 1-3 所示，非輻射能量傳遞通常包括四種主要形式，分別為換和系間竄越[8]。的發(fā)光現(xiàn)象而言，大多數(shù)都是服從 Stokes 定律的，即通過(guò)吸出低頻輻射來(lái)實(shí)現(xiàn)材料的發(fā)光過(guò)程�？墒�，自然界中還存在與 Stokes 現(xiàn)象恰恰相反，即：吸收低能長(zhǎng)波輻射而發(fā)射出高 Stokes 效應(yīng)，該過(guò)程實(shí)現(xiàn)了頻率的上轉(zhuǎn)換，亦稱為上轉(zhuǎn)換部分上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料都需要摻雜相應(yīng)的稀土元素，將低頻光現(xiàn)頻率上轉(zhuǎn)換。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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