本文選題：LaF3 + NaYF4��； 參考：《南京郵電大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：微晶玻璃是一種有趣的材料,非常適合應(yīng)用在各種光學(xué)器件中。如果在其中摻雜熒光離子,它們可以很好的繼承玻璃材料和晶體的優(yōu)點。微晶玻璃具有良好的成形性能和各向同性,以及高化學(xué)穩(wěn)定性,光化學(xué)穩(wěn)定性,和機械穩(wěn)定性。他們還有有著優(yōu)越的熒光特性,如高的熒光量子效率,熒光壽命長,良好的上轉(zhuǎn)換特性。本論文的工作就是系統(tǒng)研究了Eu3+-Dy3+摻雜的LaF3微晶玻璃的制備,形貌和白光發(fā)射、Eu3+-Dy3+摻雜的NaYF4微晶玻璃形貌和溫度對熒光的影響和的和Er3+單摻雜的NaGdF4微晶玻璃的形貌和上轉(zhuǎn)換性質(zhì)。(1)Eu3+-Dy3+摻雜的LaF3微晶玻璃:用熔融淬冷法成功制備了Eu3+-Dy3+摻雜的LaF3微晶玻璃,研究了其熒光性質(zhì)。樣品在390nm和478nm波長的光的激發(fā)下實現(xiàn)了白光發(fā)射。特別是在390nm激發(fā)下,其色坐標為(X=0.345,Y=0.33)。并且通過J-O理論得到了熒光分支比(?R),輻射壽命(?R),受激輻射截面?p,等一系列的參數(shù),顯示出了Dy3+單摻雜的LaF3微晶玻璃的良好的發(fā)光性能。因此Dy3+-Eu3+共摻雜的La F3微晶玻璃可用于白光LED方面的應(yīng)用。(2)Eu3+-Dy3+摻雜的NaYF4微晶玻璃:用熔融淬冷法成功制備了立方相α-NaYF4微晶玻璃,通過TEM得出其納米晶大小為22nm左右。在激發(fā)波長為398nm的情況下,Eu3+單摻雜的微晶玻璃有著很強的熒光發(fā)射。而當我們將Eu3+和Dy3+離子共同混摻雜在微晶玻璃中,我們采用392nm波長的光來激發(fā)微晶玻璃的時候,我們發(fā)現(xiàn)了位于427nm、480nm、579nm、612nm、650nm、700nm六個波段范圍內(nèi)的熒光發(fā)射。此外,我們還研究了微晶玻璃在溫度變化下(25度-300度)的熒光光譜的變化,并得出了結(jié)論,由于溫度變化導(dǎo)致上一能級的無輻射弛豫概率的增強,電子反布居亞穩(wěn)態(tài),使得熒光發(fā)生淬滅,光譜強度下降。驗證了NaYF4微晶玻璃在激光放大器和提高太陽能電池效率等方面有著潛在的應(yīng)用。(3)Er3+單摻雜的NaGdF4微晶玻璃:制備合成了Er3+單摻的NaGdF4微晶玻璃,微晶顆粒的大小大概為30nm。微晶玻璃在上轉(zhuǎn)換綠光的轉(zhuǎn)換下有著非常高的效率,并且與普通玻璃PG對比的時候,980nm激發(fā)下Er3+單摻的NaGdF4微晶玻璃GCD在綠光4S3/2→4I15/2強度增強了大約333倍,在紅光4F9/2→4I15/2強度增強了大約225倍。1540nm激發(fā)下微晶玻璃GCD綠光4S3/2→4I15/2增強了大約40.4倍,紅光4F9/2→4I15/2增強了大約41.2倍,而在近紅外光4I11/2→4I15/2熒光增強了大約11.6倍。這說明了Er3+單摻的NaGdF4微晶玻璃在新型的熒光材料方面有著很大的潛在應(yīng)用。
[Abstract]:Glass-ceramics is an interesting material and is suitable for various optical devices. If they are doped with fluorescent ions, they can inherit the advantages of glass materials and crystals. Glass-ceramics have good formability and isotropy, as well as high chemical stability, photochemical stability, and mechanical stability. They also have excellent fluorescence properties, such as high fluorescence quantum efficiency, long fluorescence lifetime, and good up-conversion properties. In this thesis, the preparation of LaF3 glass-ceramics doped with Eu3 -Dy3 has been studied systematically. Effect of morphology and temperature on fluorescence of NaYF4 glass-ceramics doped with EU _ 3-Dy _ 3 and morphology and upconversion properties of NaGdF4 glass-ceramics doped with Er3: successfully prepared by melt quenching Eu3 -Dy3 doped LaF3 glass-ceramics were prepared. The fluorescence properties were studied. The white light emission was realized by the excitation of 390nm and 478nm wavelengths. In particular, under the excitation of 390nm, its color coordinate is 0.345Y ~ (0.33). A series of parameters, such as fluorescence branching ratio, radiation lifetime, stimulated radiation cross section, and so on, have been obtained by J-O theory. The results show that the Dy3 single-doped LaF3 glass-ceramics have good luminescence properties. Therefore, Dy3 -EU _ 3 co-doped La _ F _ 3 glass-ceramics can be used in white LED. The cubic 偽 -NaYF _ 4 glass-ceramics have been successfully prepared by melt-quenching method. The size of nanocrystalline is about 22nm by TEM. When the excitation wavelength is 398nm, the single doped glass-ceramics with EU _ 3 have strong fluorescence emission. When we mixed Eu3 and Dy3 ions into the glass-ceramics, we used the light of 392nm wavelength to excite the glass-ceramics, and we found that the fluorescence emission was in the range of 650nm ~ (700 nm) in the wavelength of 427nm ~ (480nm) ~ (579) nm ~ (-1) ~ (-1) ~ 650nm ~ (-1). In addition, we have studied the change of fluorescence spectra of glass-ceramics under the change of temperature. It is concluded that due to the increase of the non-radiative relaxation probability of the last energy level due to the temperature change, the electron anti-population metastable state can be obtained. The fluorescence is quenched and the spectral intensity decreases. The potential applications of NaYF4 glass-ceramics in laser amplifiers and in improving the efficiency of solar cells were verified. The NaGdF4 glass-ceramics doped with Er3 were prepared, and the size of the glass-ceramics was about 30 nm. Glass-ceramics have a very high efficiency under up-conversion of green light, and compared with ordinary glass-PG, the intensity of GCD of NaGdF4 glass-ceramics doped with Er3 at 980nm is increased by about 333times when compared with ordinary glass-PG, and the intensity of glass-ceramics doped with Er3 is increased by about 333times when compared with ordinary glass-PG. Under the excitation of the red light, the intensity of the 4I15/2 is about 225-fold. 1540nm. The intensity of the glass-ceramics GCD green 4S3/2 4I15/2 is increased about 40.4 times, the red light 4F9/2 4I15/2 is increased about 41.2 times, and the fluorescence of the near-infrared 4I11/2 4I15/2 is increased about 11.6 times. This indicates that NaGdF4 glass-ceramics doped with Er3 have great potential applications in new fluorescent materials.
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TQ171.733

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本文編號：1831594