光子晶體與等離子體共振效應(yīng)增強(qiáng)光致發(fā)光及其應(yīng)用探索
發(fā)布時(shí)間:2023-04-01 17:21
光致發(fā)光材料是指材料在外界光刺激的情況下發(fā)生光子的吸收、能量的傳遞以及光子的發(fā)射三個(gè)主要過程,產(chǎn)生激發(fā)而導(dǎo)致有發(fā)光現(xiàn)象的材料。常見的發(fā)光材料有照明領(lǐng)域里的三基色節(jié)能燈、商場(chǎng)的安全標(biāo)識(shí)指示標(biāo)志燈、醫(yī)用的X射線成像儀等設(shè)備,已經(jīng)滲透了我們生活的點(diǎn)點(diǎn)滴滴。除了這些已經(jīng)實(shí)際應(yīng)用的材料,受研究者關(guān)注的還有用于生物成像治療及高效太陽能電池的稀土上轉(zhuǎn)換材料和無毒、生物兼容性好、合成源廣泛低價(jià)的碳點(diǎn)材料。稀土上轉(zhuǎn)換材料可以通過吸收低能量光子,通過雙光子乃至多光子過程布居到高能激發(fā)態(tài),發(fā)射高能量光子。稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料既有稀土離子共性的光學(xué)性質(zhì),如較窄的發(fā)射帶寬,較長(zhǎng)的動(dòng)力學(xué)壽命及豐富的躍遷能級(jí)等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)又有上轉(zhuǎn)化發(fā)光特殊的優(yōu)點(diǎn),如組織穿透深度深、可以避免自熒光,可以廣泛應(yīng)用在太陽能電池、生物成像及傳感、光熱治療等研究領(lǐng)域。盡管如此,其在實(shí)際應(yīng)用中還需要高的吸收效率及高的光子轉(zhuǎn)換效率。碳點(diǎn)材料有著可調(diào)節(jié)且穩(wěn)定的光致發(fā)光性能、高的光吸收率、優(yōu)良的生物相容性、制備材料廣泛且廉價(jià)等一系列優(yōu)勢(shì),可以應(yīng)用到太陽能電池、光電檢測(cè)器件、及光催化等器件上。但這種碳點(diǎn)材料的發(fā)光除藍(lán)光發(fā)射外,也存在效率不夠高的缺點(diǎn),限制...
【文章頁數(shù)】:110 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 稀土摻雜上轉(zhuǎn)換納米材料
1.2 碳點(diǎn)材料
1.3 光子晶體作用對(duì)于光致發(fā)光的調(diào)控
1.4 貴金屬表面等離子體共振效應(yīng)對(duì)于光致發(fā)光的調(diào)控
1.5 論文的研究思路和研究?jī)?nèi)容
參考文獻(xiàn)
第二章 二維光子晶體AAO增強(qiáng)NaYF4:Er3+,Yb3+納米晶上轉(zhuǎn)換發(fā)光
2.1 前言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 AAO二維光子晶體的制備
2.2.2 NaYF4:Er3+/Yb3+納米晶及AAO/NaYF4樣品的制備
2.2.3 測(cè)試與表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌表征
2.3.2 NaYF4:Yb3+,Er3+熒光強(qiáng)度與AAO尺寸的依賴關(guān)系
2.3.3 FDTD計(jì)算NaYF4:Yb,Er/AAO/Al模擬電磁場(chǎng)
2.3.4 NaYF4:Yb,Er/AAO/Al上轉(zhuǎn)換增強(qiáng)機(jī)制及動(dòng)力學(xué)測(cè)試
2.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第三章 光子晶體與表面等離子體共振效應(yīng)協(xié)同作用增強(qiáng)上轉(zhuǎn)換熒光
3.1 前言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 PMMAPCs/Cap-Ag復(fù)合薄膜合成
3.2.2 PMMAPCs/Cap-Ag/Ta2O5復(fù)合薄膜制備
3.2.3 NaYF4稀土摻雜納米晶的制備
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌表征
3.3.2 PMIU復(fù)合薄膜上轉(zhuǎn)換熒光增強(qiáng)
3.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第四章 有序Cap-Ag/PMMAPCs陣列對(duì)于電磁場(chǎng)的調(diào)控作用及其防偽應(yīng)用
4.1 前言
4.2 測(cè)試表征與計(jì)算
4.3 PMMAPCS/CAP-AG薄膜的局域電磁場(chǎng)調(diào)制
4.3.1 FDTD計(jì)算電磁場(chǎng)調(diào)制作用與Ag厚度依賴關(guān)系
4.3.2 FDTD計(jì)算電磁場(chǎng)調(diào)制作用與PMMAPCs光子帶隙位置的依賴關(guān)系
4.3.3 FDTD計(jì)算電磁場(chǎng)調(diào)制作用與作用距離依賴關(guān)系
4.4 PMIU復(fù)合薄膜的防偽應(yīng)用
4.5 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第五章 光子晶體-金銀合金納米粒子復(fù)合材料共同增強(qiáng)碳點(diǎn)發(fā)光
5.1 前言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 OCDs碳點(diǎn)的制備
5.2.2 Au-AgNPs的制備
5.2.3 OCDs/Au-AgNPs/PMMAPCs復(fù)合薄膜的制備
5.3 測(cè)試部分
5.4 結(jié)果與討論
5.4.1 OCDs/Au-AgNPs/PMMAPCs復(fù)合薄膜樣品表征
5.4.2 OCDs的表征
5.4.3 OCDs/Au-AgNPs/PMMAPCs復(fù)合薄膜樣品熒光增強(qiáng)效果
5.4.4 FDTD計(jì)算復(fù)合薄膜電磁場(chǎng)放大作用
5.4.5 復(fù)合薄膜精密指紋應(yīng)用
5.5 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間取得的科研成果
致謝
本文編號(hào):3777550
【文章頁數(shù)】:110 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 稀土摻雜上轉(zhuǎn)換納米材料
1.2 碳點(diǎn)材料
1.3 光子晶體作用對(duì)于光致發(fā)光的調(diào)控
1.4 貴金屬表面等離子體共振效應(yīng)對(duì)于光致發(fā)光的調(diào)控
1.5 論文的研究思路和研究?jī)?nèi)容
參考文獻(xiàn)
第二章 二維光子晶體AAO增強(qiáng)NaYF4:Er3+,Yb3+納米晶上轉(zhuǎn)換發(fā)光
2.1 前言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 AAO二維光子晶體的制備
2.2.2 NaYF4:Er3+/Yb3+納米晶及AAO/NaYF4樣品的制備
2.2.3 測(cè)試與表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌表征
2.3.2 NaYF4:Yb3+,Er3+熒光強(qiáng)度與AAO尺寸的依賴關(guān)系
2.3.3 FDTD計(jì)算NaYF4:Yb,Er/AAO/Al模擬電磁場(chǎng)
2.3.4 NaYF4:Yb,Er/AAO/Al上轉(zhuǎn)換增強(qiáng)機(jī)制及動(dòng)力學(xué)測(cè)試
2.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第三章 光子晶體與表面等離子體共振效應(yīng)協(xié)同作用增強(qiáng)上轉(zhuǎn)換熒光
3.1 前言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 PMMAPCs/Cap-Ag復(fù)合薄膜合成
3.2.2 PMMAPCs/Cap-Ag/Ta2O5復(fù)合薄膜制備
3.2.3 NaYF4稀土摻雜納米晶的制備
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌表征
3.3.2 PMIU復(fù)合薄膜上轉(zhuǎn)換熒光增強(qiáng)
3.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第四章 有序Cap-Ag/PMMAPCs陣列對(duì)于電磁場(chǎng)的調(diào)控作用及其防偽應(yīng)用
4.1 前言
4.2 測(cè)試表征與計(jì)算
4.3 PMMAPCS/CAP-AG薄膜的局域電磁場(chǎng)調(diào)制
4.3.1 FDTD計(jì)算電磁場(chǎng)調(diào)制作用與Ag厚度依賴關(guān)系
4.3.2 FDTD計(jì)算電磁場(chǎng)調(diào)制作用與PMMAPCs光子帶隙位置的依賴關(guān)系
4.3.3 FDTD計(jì)算電磁場(chǎng)調(diào)制作用與作用距離依賴關(guān)系
4.4 PMIU復(fù)合薄膜的防偽應(yīng)用
4.5 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第五章 光子晶體-金銀合金納米粒子復(fù)合材料共同增強(qiáng)碳點(diǎn)發(fā)光
5.1 前言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 OCDs碳點(diǎn)的制備
5.2.2 Au-AgNPs的制備
5.2.3 OCDs/Au-AgNPs/PMMAPCs復(fù)合薄膜的制備
5.3 測(cè)試部分
5.4 結(jié)果與討論
5.4.1 OCDs/Au-AgNPs/PMMAPCs復(fù)合薄膜樣品表征
5.4.2 OCDs的表征
5.4.3 OCDs/Au-AgNPs/PMMAPCs復(fù)合薄膜樣品熒光增強(qiáng)效果
5.4.4 FDTD計(jì)算復(fù)合薄膜電磁場(chǎng)放大作用
5.4.5 復(fù)合薄膜精密指紋應(yīng)用
5.5 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間取得的科研成果
致謝
本文編號(hào):3777550
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