上轉(zhuǎn)換發(fā)光過程指的是材料內(nèi)部電子吸收多個低能量的光子,經(jīng)過躍遷、累積和回落的過程釋放出一個高能量的光子,從而將紅外光子轉(zhuǎn)換成可見光子甚至紫外光子。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對不同濃度Pr³⁺離子摻雜的NaYF₄體系進行研究,摻雜Pr3+離子后,體系的六方相結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生變化,晶胞參數(shù)增大,態(tài)密度整體向低能方向移動,在費米能級處出現(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... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

中國稀土資源分布

換發(fā)光現(xiàn)象質(zhì)是電磁波。電磁波可見波段的波長范圍為 380~770 nm。其446 nm，藍色波段為 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。單色光波長下的光。然而就實際來說，因為所有光源產(chǎn)生的光均占據(jù)光可以認為是基本不存在的，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。光子輻射波長與對應(yīng)射線如圖 1-2 所示[4]。一般來說，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)部電子會吸收外激發(fā)態(tài)，而后回落至基態(tài)，此過程中會將吸收的部分能量釋

質(zhì)及過程是密不可分的[5]。作為發(fā)光晶體而言，有目的性地摻陷能級可以對晶體的發(fā)光過程起到?jīng)Q定性的輔助作用。根據(jù)應(yīng)的雜質(zhì)離子，通過增大或減小禁帶寬度來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，即通過吸出低頻輻射來實現(xiàn)材料的發(fā)光過程�？墒牵匀唤缰羞�存在與 Stokes 現(xiàn)象恰恰相反，即：吸收低能長波輻射而發(fā)射出高 Stokes 效應(yīng)，該過程實現(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】：
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碩士論文
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