發(fā)布時間：2021-12-18 13:09

　　研究了摻Er³⁺含Au納米顆粒鉍酸鹽玻璃在波長為980nm的LD抽運下1.53μm波長處的發(fā)光特性。測試得到表征Au納米顆粒存在的表面等離子體共振（SPR）峰位于565⁵86nm波長之間,透射電鏡（TEM）圖像中觀察到密集分布形狀各異的Au納米顆粒,尺寸約為5¹6nm。研究表明,隨著AuCl含量增加,1.53μm波長處熒光強度呈現(xiàn)先增強后減弱的趨勢,在AuCl摻雜濃度為0.2wt%時取得最大值,為未摻雜時的4.3倍;熒光增強原因歸結(jié)于Au納米顆粒SPR引起的局域場增強以及Au0→Er³⁺的能量轉(zhuǎn)移,熒光淬滅原因歸結(jié)于Er³⁺→Au0的能量反向轉(zhuǎn)移。 

【文章來源】：光電子·激光. 2017,28(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

圖１未摻雜ＡｕＣｌ的Ａｕ０－ＢＢＴ玻璃樣品的ＤＴＡ曲線

［９］。一般地，ΔＴ＞１００℃時玻璃的熱穩(wěn)定性較好。本實驗中，ΔＴ為１２５℃，因此玻璃具有良好的熱穩(wěn)定性，保證了所析出Ａｕ納米顆粒的純度。圖１未摻雜ＡｕＣｌ的Ａｕ０－ＢＢＴ玻璃樣品的ＤＴＡ曲線Ｆｉｇ．１ＤＴＡｐｒｏｆｉｌｅｏｆｔｈｅＡｕ０－ＢＢＴｇｌａｓｓｓａｍｐｌｅｕｎｄｏｐｅｄｗｉｔｈＡｕＣｌ３．２玻璃的吸收光譜和ＴＥＭ圖像從圖２可以看出，吸收光譜除了顯示Ｅｒ３＋固有吸收峰外，還較好顯示了表征Ａｕ納米顆粒存在的圖２Ｅｒ３＋離子摻雜含不同ＡｕＣｌ濃度的Ａｕ－ＢＢＴ系列玻璃樣品的吸收光譜Ｆｉｇ．２ＡｂｓｏｒｐｔｉｏｎｓｐｅｃｔｒａｏｆＥｒ３＋ｉｏｎｓｄｏｐｅｄＡｕ－ＢＢＴｇｌａｓｓｓａｍｐｌｅｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆＡｕＣｌ·６２６·光電子·激光２０１７年第２８卷

在２．０以上，因此ＢＢＴ玻璃系統(tǒng)相應(yīng)Ａｕ納米顆粒ＳＰＲ特征峰位置（約５６５～５８６ｎｍ）明顯高于鈉鈣硅酸鹽玻璃系統(tǒng)（約４１０ｎｍ）。通過圖３可以看到，采用熔融退火一步法制備得到的Ａｕ２－ＢＢＴ玻璃樣品中，Ａｕ納米顆粒有球形、橢圓形和不規(guī)則形等，分散性較好；部分較小的納米顆粒通過Ｏｓｔｗａｌｄ熟化過程［１２，１３］聚集形成了較大的納米顆粒，這一聚集過程中產(chǎn)生了不規(guī)則類型的Ａｕ納米顆粒團簇，顆粒尺寸較小，約在５～１６ｎｍ之間。圖３Ａｕ２－ＢＢＴ玻璃樣品的ＴＥＭ圖像Ｆｉｇ．３ＴＥＭｉｍａｇｅｏｆＡｕ２－ＢＢＴｇｌａｓｓｓａｍｐｌｅ３．３熒光光譜和熒光增強機理從圖４可以看出，隨著ＡｕＣｌ的加入，熒光強度得到較大幅度增強，在ＡｕＣｌ摻雜濃度為０．２ｗｔ％處達到最大值，和未摻雜的Ａｕ０－ＢＢＴ玻璃樣品相比提高了４．３倍；Ｅｒ３＋熒光增強的可能機理有以下兩方面：１）由Ａｕ納米顆粒ＳＰＲ?guī)У木钟驁鲈鰪娨鸬模郏保�，１５］。從圖５［１６］可以看出，在波長為９８０ｎｍ的激光泵浦下，Ｅｒ３＋吸收紅外光子從基態(tài)４Ｉ１５／２躍遷到激發(fā)態(tài)４Ｉ１１／２級，再無輻射馳豫（ＮＲ）到４Ｉ１３／２能級；隨后再從４Ｉ１３／２能級躍遷到４Ｉ１５／２能級發(fā)出近紅外光。由于析出的Ａｕ納米顆粒和周圍基質(zhì)玻璃的相對介電常數(shù)不同，由ＳＰＲ產(chǎn)生的表面等離子體波使得入射光集中在亞波長結(jié)構(gòu)中。入射強度的改變和金屬的屏蔽效應(yīng)通常會使Ａｕ納米顆粒周圍的局域場得到增強，

【參考文獻】：
期刊論文
[1]SPR技術(shù)用于吸收介質(zhì)的折射率虛部檢測[J]. 張穎穎.  激光與光電子學(xué)進展. 2013(10)



本文編號：3542459