上轉(zhuǎn)換發(fā)光（UCL）材料在紅外探測、分子識別、生物熒光標記和三維顯示技術(shù)中具有巨大的應(yīng)用潛力。本論文針對目前UCL應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ω呶锢砘瘜W穩(wěn)定性、高色純度和高發(fā)光效率的迫切需求,以及缺少粉體材料在1550 nm紅外激發(fā)下上轉(zhuǎn)換發(fā)光的相關(guān)研究結(jié)果等問題,采用共沉淀法和固相法成功制備了稀土離子摻雜的單元、多元氧化物及硫氧化物UCL材料，對其發(fā)光性能進行了優(yōu)化,同時詳細討論了不同稀土離子發(fā)光過程的躍遷機制,主要工作包括:采用共沉淀法制備了平均粒徑約30 nm,分散良好的類球形Y₂O₃:Er³⁺,Yb³⁺納米晶。提高焙燒溫度可獲得高結(jié)晶性,有利于UCL的提高。在980 nmLD激發(fā)下,呈現(xiàn)Er³⁺離子特征上轉(zhuǎn)換發(fā)射,發(fā)射峰位于530、550和660 nm附近,分別對應(yīng)于 Er³⁺的 2H11/2→⁴Ⅰ15/2、4S3/2→⁴Ⅰ15/2 和 4F9/2→⁴Ⅰ15/2 躍遷。而 1530nm 下轉(zhuǎn)換紅外發(fā)射... 

【文章來源】：遼寧師范大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：123 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 序言
    1.1 上轉(zhuǎn)換發(fā)光概述
    1.2 上轉(zhuǎn)換的發(fā)光機制
        1.2.1 激發(fā)態(tài)吸收ESA
        1.2.2 能量傳遞上轉(zhuǎn)換ETU
        1.2.3 合作上轉(zhuǎn)換CUC
        1.2.4 光子雪崩效應(yīng)PA
    1.3 上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的組成成分
        1.3.1 基質(zhì)材料的考量
        1.3.2 激活劑
        1.3.3 敏化劑
    1.4 UC材料的合成方法
        1.4.1 熱分解法
        1.4.2 水熱法
        1.4.3 共沉淀法
        1.4.4 高溫固相法
    1.5 上轉(zhuǎn)換發(fā)光的光譜調(diào)制與發(fā)光效率提高方法
        1.5.1 多色上轉(zhuǎn)換發(fā)射
        1.5.2 發(fā)射波長調(diào)整
        1.5.3 多重發(fā)射峰的相對強度的調(diào)節(jié)
        1.5.4 熒光效率
    1.6 本論文研究的意義及主要內(nèi)容
第2章 焙燒溫度對Y_2O_3: Er~(3+),Yb~(3+)納米晶發(fā)光性能的影響
    2.1 引言
    2.2 樣品的制備
        2.2.1 實驗試劑及儀器設(shè)備
        2.2.2 Y_2O_3:Er~(3+),Yb~(3+)納米晶的制備
        2.2.3 納米晶表征儀器及表征方法
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 晶相和形貌分析
        2.3.2 樣品的紅外吸收光譜測試
        2.3.3 發(fā)光特性分析
        2.3.4 躍遷機制分析
    2.4 結(jié)論
第3章 980nm激發(fā)下Y_2O_3: Er~(3+),Yb~(3+)納米晶可見與紅外發(fā)光性能研究
    3.1 引言
    3.2 樣品的制備
        3.2.1 實驗試劑及儀器設(shè)備
        3.2.2 Y_2O_3:Er~(3+),Yb~(3+)納米晶的制備
        3.2.3 納米晶表征儀器及表征方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 XRD和TEM結(jié)果分析
        3.3.2 發(fā)光特性分析
        3.3.3 躍遷機制分析
    3.4 結(jié)論
第4章 980nm激發(fā)下Y_2O_2S:Ho~(3+),Yb~(3+)納米晶可見與紅外發(fā)光特性研究
    4.1 引言
    4.2 樣品的制備
        4.2.1 實驗試劑及儀器設(shè)備
        4.2.2 Y_2O_2S:Ho~(3+),Yb~(3+)納米晶的制備
        4.2.3 納米晶表征儀器及表征方法
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 XRD和TEM結(jié)果分析
        4.3.2 發(fā)光特性分析
        4.3.3 躍遷機制分析
    4.4 結(jié)論
第5章 高色純度藍光上轉(zhuǎn)換材料的制備與發(fā)光性能表征
    5.1 引言
    5.2 樣品的制備
        5.2.1 實驗試劑及儀器設(shè)備
        5.2.2 Y_2O_3:Tm~(3+),Yb~(3+)納米晶的制備
        5.2.3 納米晶表征儀器及表征方法
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 XRD和TEM結(jié)果分析
        5.3.2 發(fā)光特性分析
        5.3.3 躍遷機制分析
        5.3.4 上轉(zhuǎn)換三基色的實現(xiàn)
    5.4 結(jié)論
第6章 Ba_5Zn_4Y_8O_(21):Er~(3+),Yb~(3+)發(fā)光粉的制備與980 nm激發(fā)下上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能研究
    6.1 引言
    6.2 樣品的制備
        6.2.1 實驗試劑及儀器設(shè)備
        6.2.2 BaY_2ZnO_5: Er~(3+),Yb~(3+)發(fā)光粉的制備
        6.2.3 納米晶表征儀器及表征方法
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 晶相與形貌分析
        6.3.2 發(fā)光特性分析
        6.3.3 躍遷機制分析
    6.4 結(jié)論
第7章 1550nm激發(fā)下Ba_5Zn_4Y_8O_(21):Er~(3+),Yb~(3+)發(fā)光粉上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能與光譜調(diào)制
    7.1 引言
    7.2 樣品的制備
        7.2.1 實驗試劑及儀器設(shè)備
        7.2.2 Ba_5Zn_4Y_8O_(21): Er~(3+)和Ba_5Zn_4Y8O_(21):Er~(3+),Yb~(3+)發(fā)光粉的制備
        7.2.3 納米晶表征儀器及表征方法
    7.3 結(jié)果與討論
        7.3.1 晶相與形貌分析
        7.3.2 發(fā)光特性分析
        7.3.3 躍遷機制分析
        7.3.4 Yb~(3+)離子摻雜的光譜調(diào)節(jié)作用
    7.4 結(jié)論
第8章 結(jié)論和展望
    8.1 結(jié)論
    8.2 本文的不足之處與展望
參考文獻
致謝



本文編號：3464446