鈮酸鋰是一種人造介質(zhì)材料,其晶體結(jié)構(gòu)屬于三方晶系,空間群為R-3c,因其晶體內(nèi)部聲子能量低,無(wú)毒,物理和化學(xué)穩(wěn)定性高,制備方法簡(jiǎn)單等特點(diǎn),多用于稀土發(fā)光的基質(zhì)材料。本工作中通過(guò)高溫固相法成功制備出結(jié)晶度高的LiNbO₃:RE³⁺(RE³⁺=Pr³⁺,Er³⁺,Tm³⁺,Yb³⁺)材料,通過(guò)摻雜不同的稀土離子,在同一基質(zhì)材料中實(shí)現(xiàn)了六種發(fā)光模式,分別為下轉(zhuǎn)換發(fā)光,余輝發(fā)光,光激勵(lì)發(fā)光,熱致發(fā)光,上轉(zhuǎn)換發(fā)光和機(jī)械發(fā)光,并系統(tǒng)的研究了它們的發(fā)光性能。通過(guò)組合不同種類的發(fā)光模式,最終獲得了四種發(fā)光防偽器件。首先,在LiNbO₃基質(zhì)中引入Pr³⁺,Er³⁺,Tm³⁺三種離子實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單的下轉(zhuǎn)換發(fā)光模式,通過(guò)改變?nèi)N離子的摻雜比例,實(shí)現(xiàn)了多色的下轉(zhuǎn)換發(fā)光。其次,引入Pr³⁺使材料內(nèi)部形成陷阱能級(jí),通過(guò)陷阱能級(jí)的調(diào)控,獲得兩種不同陷阱深度的材... 

【文章來(lái)源】：蘭州大學(xué)甘肅省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 稀土發(fā)光材料概述
    1.2 稀土發(fā)光材料的種類
        1.2.1 上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料
        1.2.2 長(zhǎng)余輝發(fā)光材料
        1.2.3 機(jī)械發(fā)光材料
        1.2.4 光激勵(lì)與熱致發(fā)光材料
    1.3 防偽概述
    1.4 稀土發(fā)光材料在防偽中的應(yīng)用
    1.5 本論文的選題意義、思路及主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)
    2.1 原料與設(shè)備
        2.1.1 原料
        2.1.2 設(shè)備
    2.2 樣品制備
        2.2.1 發(fā)光材料的合成
        2.2.2 彈性防偽器件的制備
        2.2.3 發(fā)光材料與環(huán)氧樹脂的復(fù)合
    2.3 樣品的測(cè)試與表征
        2.3.1 X射線衍射
        2.3.2 紫外可見(jiàn)吸收光譜
        2.3.3 掃描電子顯微鏡
        2.3.4 投射電子顯微鏡
        2.3.5 X射線光電子能譜
        2.3.6 各類發(fā)光模式的光譜測(cè)試
        2.3.7 熱釋光譜
        2.3.8 激光拉曼光譜
        2.3.9 數(shù)碼相機(jī)
第三章 LiNbO_3基質(zhì)材料的表征與多色下轉(zhuǎn)換發(fā)光性能的研究
    3.1 引言
    3.2 樣品制備與合成
        3.2.1 LiNbO_3和LiNbO_3:RE~(3+)的制備
    3.3 LiNbO_3基質(zhì)材料的晶體結(jié)構(gòu)分析與能帶理論計(jì)算
        3.3.1 LiNbO_3基質(zhì)材料的物相與晶體結(jié)構(gòu)分析
        3.3.2 LiNbO_3基質(zhì)材料的掃描電鏡與高分辨電鏡圖
        3.3.3 LiNbO_3基質(zhì)材料的能帶結(jié)構(gòu)、態(tài)密度、吸收光譜的研究
    3.4 LiNbO_3:RE~(3+)多色下轉(zhuǎn)換發(fā)光性能的研究
        3.4.1 LiNbO_3:RE~(3+)的物相分析
        3.4.2 LiNbO_3:RE~(3+)的XPS圖譜
        3.4.3 LiNbO_3:RE~(3+)的激發(fā)、發(fā)射光譜
        3.4.4 LiNbO_3:RE~(3+)色坐標(biāo)與衰減曲線
    3.5 本章小結(jié)
第四章 Li_yNbO_3:xmol%Pr~(3+)材料余輝、熱致、光激勵(lì)與機(jī)械發(fā)光的性能研究
    4.1 引言
    4.2 Li_yNbO_3:xmol%Pr~(3+)材料的制備與物相分析
        4.2.1 材料的制備
        4.2.2 材料的物相分析
    4.3 Li_yNbO_3:xmol%Pr~(3+)材料的陷阱分析
        4.3.1 熱釋光譜比較
        4.3.2充能實(shí)驗(yàn)
        4.3.3釋能實(shí)驗(yàn)
        4.3.4 小結(jié)
    4.4 Li_yNbO_3:xmol%Pr~(3+)材料發(fā)光性能的研究
        4.4.1 余輝發(fā)光的性能研究
        4.4.2 光激勵(lì)、熱致與機(jī)械發(fā)光性能的研究
        4.4.3 小結(jié)
    4.5 Li_yNbO_3:xmol%Pr~(3+)發(fā)光機(jī)理的研究
    4.6 本章小結(jié)
第五章 LiNbO_3基上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的性能研究
    5.1 引言
    5.2 LiNbO_3:Er~(3+)與LiNbO_3:Tm~(3+),Yb~(3+)上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備與物相分析
    5.3 LiNbO_3:Er~(3+)上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能的研究
        5.3.1 制備溫度對(duì)LiNbO_3:Er~(3+)發(fā)光性能的影響
        5.3.2 摻雜濃度對(duì)LiNbO_3:Er~(3+)發(fā)光性能的影響
        5.3.3 激光功率對(duì)LiNbO_3:Er~(3+)發(fā)光性能的影響
        5.3.4 LiNbO_3:Er~(3+)的雙光子過(guò)程證明
    5.4 LiNbO_3:Tm~(3+),Yb~(3+)上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能的研究
        5.4.1 LiNbO_3:Tm~(3+),Yb~(3+)上轉(zhuǎn)換材料發(fā)射光譜與照片
        5.4.2 LiNbO_3:Tm~(3+),Yb~(3+)的上轉(zhuǎn)換發(fā)光機(jī)理與多光子過(guò)程證明
    5.5 本章小結(jié)
第六章 LiNbO_3:RE~(3+)發(fā)光材料多級(jí)防偽器件的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
    6.1 引言
    6.2 柔性發(fā)光防偽器件的制備
        6.2.1 發(fā)光材料與PDMS的結(jié)合
        6.2.2 發(fā)光材料與環(huán)氧樹脂的結(jié)合
    6.3 基于不同發(fā)光模式下防偽器件的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
        6.3.1 基于下轉(zhuǎn)換發(fā)光設(shè)計(jì)的單模多色防偽器件
        6.3.2 基于長(zhǎng)余輝發(fā)光與機(jī)械發(fā)光設(shè)計(jì)的雙模態(tài)防偽器件
        6.3.3 基于上轉(zhuǎn)換發(fā)光與光激勵(lì)發(fā)光設(shè)計(jì)的雙模動(dòng)態(tài)防偽器件
        6.3.4 基于下轉(zhuǎn)換發(fā)光,熱釋發(fā)光,上轉(zhuǎn)換發(fā)光與光激勵(lì)發(fā)光設(shè)計(jì)的多模動(dòng)態(tài)防偽器件
    6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Recent developments and progress of inorganic photo-stimulated phosphors[J]. Xiaotong Fan,Zhichao Liu,Xiuxia Yang,Wenbo Chen,Wei Zeng,Shuyu Tian,Xue Yu,Jianbei Qiu,Xuhui Xu.  Journal of Rare Earths. 2019(07)
[2]有機(jī)/金屬有機(jī)力致發(fā)光材料的研究進(jìn)展[J]. 劉明麗,吳琪,史慧芳,安眾福,黃維.  化學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)



本文編號(hào)：3635103