發(fā)布時(shí)間：2021-11-13 02:04

　　采用傳統(tǒng)高溫固相法制備了GdNbO₄∶10%Yb³⁺,x%Er³⁺熒光粉。利用XRD對(duì)樣品的晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,結(jié)果表明所得的樣品為純相。在980nm光纖激光器激發(fā)下,測(cè)量了樣品的上轉(zhuǎn)換發(fā)射光譜,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)樣品發(fā)生了濃度猝滅。利用熒光強(qiáng)度比（FIR）方法研究了GdNbO₄∶Yb³⁺/Er³⁺熒光粉的溫度傳感特性,結(jié)果表明靈敏度隨溫度的升高先增大后減小。建立了Er³⁺的兩個(gè)綠色發(fā)射能級(jí)的溫度猝滅物理模型并用其成功解釋了樣品的綠色上轉(zhuǎn)換發(fā)光溫度猝滅現(xiàn)象。 

【文章來(lái)源】：發(fā)光學(xué)報(bào). 2017,38(09)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

℃下制備的GdNbO4∶10%Yb3+，x%Er3+(x=1，5，15)熒光粉的XＲD圖譜和標(biāo)準(zhǔn)卡片JPCDSNo．22-1104的衍射圖樣

，5，15)熒光粉的XＲD圖譜和標(biāo)準(zhǔn)卡片JPCDSNo．22-1104的衍射圖樣Fig．1XＲDpatternsofGdNbO4∶10%Yb3+，x%Er3+(x=1，5，15)phosphorspreparedat1250℃andstand-arddiffractionpatternsinJCPDSNo．22-11043．2固定Yb3+雙摻GdNbO4熒光粉上轉(zhuǎn)換發(fā)光對(duì)于稀土摻雜發(fā)光材料，作為激活中心的稀土離子濃度直接影響著材料的發(fā)光性質(zhì)。為了研究GdNbO4∶Yb3+，Er3+熒光粉中Er3+的濃度猝滅行為，在980nm光纖激光器激發(fā)下(工作電流為1．0A)測(cè)量了樣品的上轉(zhuǎn)換發(fā)射光譜，結(jié)果如圖2所示。從圖2可以看出，光譜中各發(fā)射帶的線形并沒(méi)有因Er3+濃度而發(fā)生變化，Er3+濃度只影響著樣品的發(fā)射強(qiáng)度。這是由于Er3+的4f層電子被外層的5s和5p電子所屏蔽，所以4fn組態(tài)內(nèi)的f-f躍遷不受GdNbO4晶場(chǎng)的影響。從圖中還圖2在980nm激發(fā)下GdNbO4∶10%Yb3+，x%Er3+(x=1，3，5，7，10，15)熒光粉的上轉(zhuǎn)換發(fā)射光譜，工作電流為1．0A。插圖為上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度的積分與Er3+摻雜摩爾分?jǐn)?shù)的依賴關(guān)系。Fig．2UpconvensionluminescencespectraofGdNbO4∶10%Yb3+，x%Er3+(x=1，3，5，7，10，15)phos-phorsexcitedby980nmlaserworkingon1．0Acurrent．InsetshowsthedependenceofintegratedupconversionintensityonEr3+dopingmolefraction．可以看到發(fā)射峰發(fā)生了劈裂，其中2H11/2→4I15/2劈裂為4個(gè)峰，中心波長(zhǎng)分別為520，525，529，533nm;4S3/2→4I15/2劈裂為2個(gè)峰，中心波長(zhǎng)分別為545nm和554nm;4F9/2→4I15/2劈裂為2個(gè)峰，中心波長(zhǎng)分別為656nm和672nm。綠光發(fā)射較強(qiáng)(2H11/2→4I15/2、S3/2→4I15/2)，紅

672nm。綠光發(fā)射較強(qiáng)(2H11/2→4I15/2、S3/2→4I15/2)，紅光發(fā)射較弱(4F9/2→4I15/2)。插圖為上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度的積分與Er3+摩爾分?jǐn)?shù)的依賴關(guān)系�？梢钥闯�，綠色、紅色上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度隨著Er3+摩爾分?jǐn)?shù)的增加呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，說(shuō)明樣品在高摻雜濃度時(shí)發(fā)生了濃度猝滅。此時(shí)從圖中可以看出Er3+最佳的摻雜摩爾分?jǐn)?shù)為7%。3．3光學(xué)溫度傳感為了研究Yb3+，Er3+共摻雜GdNbO4熒光粉的光學(xué)溫度傳感特性，我們測(cè)量了該熒光粉在不同溫度下的上轉(zhuǎn)換光譜。圖3為980nm激發(fā)下GdNbO4∶10%Yb3+，7%Er3+熒光粉樣品在不同溫度下上轉(zhuǎn)換發(fā)射光譜，樣品溫度范圍為303～513K，溫度間隔為ΔT=15K，激光的工作電流為0．5A。在測(cè)量的過(guò)程中，樣品不是一直被980nm激光持續(xù)照射，而是測(cè)量完每一個(gè)數(shù)據(jù)都會(huì)關(guān)閉一段時(shí)間(約15min)。掃描速度設(shè)定為2400nm/min，采用瞬間測(cè)量來(lái)盡可能地避免激光輻照產(chǎn)生的熱效應(yīng)所引起的上轉(zhuǎn)換發(fā)光的猝滅。從圖3可以看到，隨溫度的升高，2H11/2→4I15/2、4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2躍遷發(fā)射的強(qiáng)度逐漸降低，說(shuō)明發(fā)生了溫度猝滅。通過(guò)觀察還可以看到，2H11/2→4I15/2與4S3/2→4I15/2躍遷發(fā)射的強(qiáng)度比發(fā)生了明顯變化，在低溫時(shí)，4S3/2→4I15/2躍遷發(fā)射強(qiáng)度比2H11/2→4I15/2躍遷發(fā)射強(qiáng)度大;而在高溫時(shí)，4S3/2→4I15/2的強(qiáng)度比2H11/2→4I15/2強(qiáng)度校這是由圖3在980nm激發(fā)下，GdNbO4∶10%Yb3+，7%Er3+熒光粉在30～240℃溫度范圍的上轉(zhuǎn)換發(fā)射光譜。Fig．3UpconversionemissionspectraofGd

【參考文獻(xiàn)】：
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