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基于NaGdF_(4)∶Er^(3+)/Yb^(3+)/Al^(3+)的复合薄膜上转换发光与光热性能
1
作者 邵泽杰 周海芳 +1 位作者 郑瑞锦 程树英 《发光学报》 北大核心 2025年第1期89-97,共9页
稀土掺杂的上转换纳米材料在光热传感、生物医学等领域有着广泛的应用前景,但其存在导热性差、测温灵敏度与上转换发光(UCL)强度低的问题,而添加单壁碳纳米管(SWCNT)、贵金属与光子晶体(PCs)是提高其UCL强度与光热性能的有效手段。本文... 稀土掺杂的上转换纳米材料在光热传感、生物医学等领域有着广泛的应用前景,但其存在导热性差、测温灵敏度与上转换发光(UCL)强度低的问题,而添加单壁碳纳米管(SWCNT)、贵金属与光子晶体(PCs)是提高其UCL强度与光热性能的有效手段。本文使用溶剂热法合成了NaGdF_(4)∶Er^(3+)/Yb^(3+)/Al^(3+)纳米晶体(UCNPs),通过对比上转换层(UC)、SWCNT/UC、Ag/SWCNT/UC与PCs/Ag/SWCNT/UC的光热性能,研究不同膜层对UCNPs的光热性能影响。结果表明,PCs/Ag/SWCNT/UC具有优异的性能,其红绿光强度分别为UC的3.48倍与4.24倍,其光热转换效率达到33.79%,是UC的1.49倍;并且光学测温绝对灵敏度SA在353 K时达到3.14×10^(-3) K^(-1),相对灵敏度SR在273 K时达到1.87×10^(-2) K^(-1)。本研究为提高光热传感器性能提供了一种有效的策略。 展开更多
关键词 复合薄膜 NaGdF_(4)∶Er^(3+)/Yb^(3+)/Al^(3+)纳米晶 光热性能 测温灵敏度
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具有双钙钛矿结构的Ca_(2)GdSbO_(6):Er^(3+)荧光粉的光致发光及其温敏特性研究
2
作者 金煜浛 田莲花 《延边大学学报(自然科学版)》 2025年第1期25-31,共7页
采用高温固相法制备了Ca_(2)Gd_(1-x)SbO_(6):xEr^(3+)荧光粉,并利用常温激发、发射光谱和变温发射光谱对其光谱性能以及温度敏感性进行了研究.研究表明:Ca_(2)GdSbO_(6):Er^(3+)荧光粉在379nm激发下产生较强的绿色发射和较弱的红色发射... 采用高温固相法制备了Ca_(2)Gd_(1-x)SbO_(6):xEr^(3+)荧光粉,并利用常温激发、发射光谱和变温发射光谱对其光谱性能以及温度敏感性进行了研究.研究表明:Ca_(2)GdSbO_(6):Er^(3+)荧光粉在379nm激发下产生较强的绿色发射和较弱的红色发射,分别对应Er^(3+)的^(2)H_(11/2)/^(4)S_(3/2)→^(4)I_(15/2)跃迁以及^(4)F_(9/2)→^(4)I_(15/2)跃迁.光致发光强度(PLE)与Er^(3+)离子的掺杂含量有关,当Er^(3+)的掺杂含量为0.07时,样品的光致发光强度达到最大值.浓度猝灭机制主要为最近邻离子相互作用,其临界距离为1.504nm.基于^(2)H_(11/2)和^(4)S_(3/2)这两处热耦合能级发射强度随温度的变化研究了样品的温度敏感性,当温度达到480K时^(2)H_(11/2)和^(4)S_(3/2)能级的发射强度分别为室温下的1.34倍和33%.样品的最大绝对灵敏度为0.009K^(-1),最大相对灵敏度为1.40%K^(-1).上述结果说明Ca_(2)GdSbO_(6):Er^(3+)荧光粉有潜力应用于荧光测温领域. 展开更多
关键词 双钙钛矿 Er^(3+) 荧光粉 荧光测温 荧光强度比
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棒状结构NaGdF_(4):Yb^(3+),Er^(3+)上转换发光性能的研究
3
作者 李鑫 李玉峰 +1 位作者 张栋梁 王觅堂 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1130-1140,共11页
以乙二胺四乙酸二钠(EDTD-2Na)为螯合剂,采用水热法合成了棒状结构的NaGdF_(4):Yb^(3+),Er^(3+)纳米粉末。分别借助X射线衍射(XRD)、荧光光谱仪(PL)和扫描显微镜(SEM)对其晶体结构、发光强度和表面形貌进行分析和表征。探究了稀土前驱... 以乙二胺四乙酸二钠(EDTD-2Na)为螯合剂,采用水热法合成了棒状结构的NaGdF_(4):Yb^(3+),Er^(3+)纳米粉末。分别借助X射线衍射(XRD)、荧光光谱仪(PL)和扫描显微镜(SEM)对其晶体结构、发光强度和表面形貌进行分析和表征。探究了稀土前驱体、水热温度和水热时间的实验条件对NaGdF_(4):Yb^(3+),Er^(3+)纳米粉末上转换发光强度的影响;研究了氟源和钠源对NaGdF_(4):Yb^(3+),Er^(3+)晶体形貌和上转换发光强度的改善;同时,采用煅烧处理的方法,进一步探究样品的形貌和发光强度收到的影响。实验结果表明NH4F与NaOH作为氟源和钠源及200℃煅烧1 h得到的棒状结构NaGdF_(4):Yb^(3+),Er^(3+)的发光强度最好,色坐标(CIE)绿色发光强度从84%提升到94.88%。 展开更多
关键词 NaGdF_(4):Yb^(3+) Er^(3+) 上转换发光 稀土氯化物 棒状结构 发光纯度
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LD脉冲泵浦Er^(3+)/Yb^(3+):Lu_(2)Si_(2)O_(7)晶体百kHz激光器 被引量：1
4
作者 彭嘉宁 韩雪 +4 位作者 聂霄璐 高翔 朱占达 雷訇 李强 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期49-55,共7页
目前1.5μm激光二极管(Laser Diode,LD)泵浦的铒镱共掺玻璃/晶体被动调Q微型激光器广泛应用于激光测距、激光雷达等领域。随着激光器输出重频的增加,玻璃面临突出的热效应问题,晶体的热导率是玻璃的10倍以上,有望能够实现比玻璃基质更... 目前1.5μm激光二极管(Laser Diode,LD)泵浦的铒镱共掺玻璃/晶体被动调Q微型激光器广泛应用于激光测距、激光雷达等领域。随着激光器输出重频的增加,玻璃面临突出的热效应问题,晶体的热导率是玻璃的10倍以上,有望能够实现比玻璃基质更高重频的激光输出。报道了一种通过LD脉冲端面泵浦Er^(3+)/Yb^(3+):Lu_(2)Si_(2)O_(7)晶体的百kHz人眼安全激光器。通过实验优化增益介质掺杂浓度和长度、泵浦光斑尺寸和调Q晶体初始透过率等实验参数,同时适当缩短脉宽,优化泵浦占空比,提高了输出重频的稳定性。最终获得了重频为100 kHz、单脉冲能量0.7μJ、脉冲宽度240 ns、光束质量M^(2)=1.61的1537 nm脉冲激光输出。实现了输出脉冲频率与泵浦的一致,保证了输出重频的稳定性,有效解决了输出重频具有随机性、不稳定、不可控等问题。 展开更多
关键词 固体激光器 百kHz 脉冲泵浦 被动调Q Er^(3+)/Yb^(3+):Lu_(2)Si_(2)O_(7)晶体
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高热稳定CaGdAlO_(4)∶Er^(3+)/Yb^(3+)荧光粉的上转换发光及其温度传感性能 被引量：1
5
作者 李玉强 杨健 +4 位作者 王帅 郑基源 赵炎 周恒为 刘玉学 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第4期649-655,共7页
获得具有良好热稳定性和发光性能的非接触式光学温度传感材料是目前的研究热点之一,本工作通过高温固相法制备了Er^(3+)/Yb^(3+)共掺CaGdAlO_(4)∶Er_(x),Yb_(0.10)(x=0.006、0.008、0.010、0.012、0.014)荧光粉,尺寸大小分布在0.6~4.2... 获得具有良好热稳定性和发光性能的非接触式光学温度传感材料是目前的研究热点之一,本工作通过高温固相法制备了Er^(3+)/Yb^(3+)共掺CaGdAlO_(4)∶Er_(x),Yb_(0.10)(x=0.006、0.008、0.010、0.012、0.014)荧光粉,尺寸大小分布在0.6~4.2μm。在980 nm激光激发下,该荧光粉在500~700 nm发射谱由两个发射带组成,528和550 nm处两个较强的绿光发射带,归属于Er^(3+)的^(2)H_(11/2)→^(4)I_(15/2)、^(4)S_(3/2)→^(4)I_(15/2)能级跃迁,663 nm处较弱的红光发射带,归属于Er^(3+)的^(4)F_(9/2)→^(4)I_(15/2)能级跃迁。上转换发光强度最大组分为CaGdAlO_(4)∶Er_(0.010),Yb_(0.10)。300~573 K变温发射谱表明,基于荧光强度比FIR_(528/550)参数,温度传感绝对灵敏度S_(A)从44.4×10^(-4) K^(-1)(@300 K)先增大到52.0×10^(-4) K^(-1)(@445 K)随后减小到49.0×10^(-4) K^(-1)(@573 K)。相对灵敏度S_(R)则从0.95×10^(-2) K^(-1)(@300 K)单调减小到0.27×10^(-2) K^(-1)(@573 K)。冷热循环实验表明该材料的热重复性优于98%。结果表明,CaGdAlO_(4)∶Er_(0.010),Yb_(0.10)荧光粉在光学温度传感领域具有潜在的应用前景。 展开更多
关键词 稀土离子 荧光粉 Er^(3+)/Yb^(3+)共掺 上转换 荧光强度比 温度传感 高温固相法
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KYb_(2)F_(7):2%Er^(3+)荧光材料的制备、发光机制及温度传感性能 被引量：1
6
作者 李欣耘 代萌萌 付作岭 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期943-951,共9页
采用简易水热法制备了正交相KYb_(2)F_(7):2%Er^(3+)上转换荧光材料。利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜确定所合成样品均为六角状纯相材料。在980 nm激光激发下,KYb_(2)F_(7):2%Er^(3+)荧光材料展现了位于527 nm和545 nm的两个绿光发射... 采用简易水热法制备了正交相KYb_(2)F_(7):2%Er^(3+)上转换荧光材料。利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜确定所合成样品均为六角状纯相材料。在980 nm激光激发下,KYb_(2)F_(7):2%Er^(3+)荧光材料展现了位于527 nm和545 nm的两个绿光发射峰和位于655 nm处的红光发射峰,且上转换发光出现少见的以红光为主的现象。变温光谱结果表明,545 nm和655 nm处的发射强度随温度升高均呈现热猝灭。基于热耦合测温原理,对Er^(3+)的^(2)H_(11/2)→^(4)I_(11/2)和^(4)S_(3/2)→^(4)I1_(1/2)两个热耦合能级进行温度传感性能研究,计算了发光温度计的发光强度比(LIR)、绝对灵敏度(S_(a))、相对灵敏度(S_(r))、温度不确定度(δ_T)和可重复度(R),其中最大相对灵敏度在313 K时为0.99%·K^(-1),最小温度不确定度在313 K时为0.73 K,可重复度超过99%,确保了该温度计的可靠性。实验结果表明KYb_(2)F_(7):2%Er^(3+)荧光材料在温度传感方面具有潜在应用价值。 展开更多
关键词 水热法 KYb_(2)F_(7):Er^(3+) 上转换发光 温度传感
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Er^(3+)/Yb^(3+)/Pr^(3+):SrLaGaO_(4)晶体的光谱分析及中红外发射增强
7
作者 乐旭星 王燕 +2 位作者 朱昭捷 李坚富 涂朝阳 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期905-912,共8页
采用非化学计量配比的提拉法成功生长出Er^(3+)/Yb^(3+)/Pr^(3+):SrLaGaO_(4)晶体、Er^(3+)/Yb^(3+):SrLaGaO_(4)和Er^(3+):SrLaGaO_(4)晶体并进行了详细的光谱分析,同时对纯的SrLaGaO_(4)晶体进行了热学性能分析。与Er^(3+):SrLaGaO_(4... 采用非化学计量配比的提拉法成功生长出Er^(3+)/Yb^(3+)/Pr^(3+):SrLaGaO_(4)晶体、Er^(3+)/Yb^(3+):SrLaGaO_(4)和Er^(3+):SrLaGaO_(4)晶体并进行了详细的光谱分析,同时对纯的SrLaGaO_(4)晶体进行了热学性能分析。与Er^(3+):SrLaGaO_(4)晶体相比,Er^(3+)/Yb^(3+)/Pr^(3+):SrLaGaO_(4)晶体不仅展示了更好的吸收特性,而且还表现出较弱的近红外发射,以及优异的中红外发射;Er^(3+)/Yb^(3+)/Pr^(3+):SrLaGaO_(4)晶体中2.7μm铒激光下能级4I13/2的荧光寿命显著减少,而上能级4I11/2的寿命略微下降,成功抑制了自终止效应。此外,本工作还研究了Er^(3+)/Yb^(3+)/Pr^(3+):SrLaGaO_(4)晶体中Yb^(3+)的敏化作用和Pr^(3+)离子的去激活作用以及能量传递机制。总之,引入Yb^(3+)和Pr^(3+)有利于在Er^(3+)/Yb^(3+)/Pr^(3+):SrLaGaO_(4)晶体中实现增强的2.7μm发射,这使其成为中红外激光有前途的候选材料。 展开更多
关键词 SrLaGaO_(4)晶体 Er^(3+)掺杂 晶体生长 中红外激光晶体 光谱分析
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高掺Er^(3+)上转换纳米晶发光性质多维调控研究进展
8
作者 阎龙 马崇庚 周博 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1938-1955,共18页
近年来,高掺Er^(3+)纳米晶的上转换发光研究取得了显著进展。与传统发光材料相比,这类材料具有多波段激发、穿透能力强的激发波段、光色动态可调以及对外场刺激响应灵敏等特点,在光信息安全、温度探针、生物成像等领域展现出巨大应用潜... 近年来,高掺Er^(3+)纳米晶的上转换发光研究取得了显著进展。与传统发光材料相比,这类材料具有多波段激发、穿透能力强的激发波段、光色动态可调以及对外场刺激响应灵敏等特点,在光信息安全、温度探针、生物成像等领域展现出巨大应用潜力。本文综述了高掺杂Er^(3+)纳米晶发光性质的多维调控策略,涵盖基质组成、结构设计以及能量传递机制的深入解析,详细探讨了发光强度增强、光色调控、动力学过程调节和激发波段拓宽等方面的最新研究成果。此外,本文还探究了外场激励对高掺杂Er^(3+)体系发光性能的调控机制,详细分析了温度、压力及金属表面电场等关键因素的影响,并从提升多光子跃迁概率和减少无辐射能量损失等角度揭示发光增强机理。最后,总结了激发模式调控高掺杂Er^(3+)上转换发光的有效方法,并对未来发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 高掺Er^(3+) 上转换发光 多维调控 纳米晶
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3μm波段Er^(3+)∶ZBLAN光纤激光器研究进展及展望 被引量：1
9
作者 刘永岩 田颖 +4 位作者 杨雪莹 蔡恩林 李兵朋 张军杰 徐时清 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期125-138,共14页
3µm激光处于分子指纹区,在医疗外科、气体检测、军事应用等领域都有重要的应用价值。Er^(3+)∶ZBLAN光纤激光器具有效率高、可集成的优点,是3µm激光的主要输出方式。本文从铒离子跃迁产生3µm激光出发,围绕Er^(3+)∶ZBLA... 3µm激光处于分子指纹区,在医疗外科、气体检测、军事应用等领域都有重要的应用价值。Er^(3+)∶ZBLAN光纤激光器具有效率高、可集成的优点,是3µm激光的主要输出方式。本文从铒离子跃迁产生3µm激光出发,围绕Er^(3+)∶ZBLAN光纤激光器,介绍了3µm激光产生的结构原理及能级系统,总结了实现该波段高功率连续输出和脉冲输出的技术方案和研究进展,重点介绍了基于不同材料可饱和吸收体的调Q和锁模激光器实验研究,并对目前实现3µm波段高功率输出需要解决的问题进行了分析,最后对Er^(3+)∶ZBLAN激光器的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 3µm激光 掺Er^(3+)光纤 光纤激光器 脉冲激光
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不同激发波长下NaLaF_(4):Er^(3+)/Yb^(3+)的上转换光谱调控研究
10
作者 孙浩 李霜 《邵阳学院学报（自然科学版）》 2024年第2期64-72,共9页
为探究不同激发波长(980 nm、1 550 nm)对NaLaF_(4):Er^(3+)/Yb^(3+)上转换发光材料光谱调控的规律和机理,采用水热-固相两步反应法合成一系列不同Er^(3+)/Yb^(3+)掺杂浓度的NaLaF_(4)荧光粉。利用X射线衍射仪(XRD)、荧光分光光度计对... 为探究不同激发波长(980 nm、1 550 nm)对NaLaF_(4):Er^(3+)/Yb^(3+)上转换发光材料光谱调控的规律和机理,采用水热-固相两步反应法合成一系列不同Er^(3+)/Yb^(3+)掺杂浓度的NaLaF_(4)荧光粉。利用X射线衍射仪(XRD)、荧光分光光度计对材料进行测试,分析其发光性能与机理。结果表明,样品在980 nm激发下呈绿色发光,上转换发光强度随Er^(3+)/Yb^(3+)掺杂浓度增加而呈现先增后减的规律,该发光过程为双光子过程;而在1 550 nm激发下呈红色发光,上转换发光强度随Er^(3+)掺杂浓度增加而呈增强趋势,但随Yb^(3+)浓度增加而降低,发光过程为三光子过程。因此,通过调节激发光波长,在同组分NaLaF_(4):Er^(3+)/Yb^(3+)荧光粉中实现颜色可控的绿、红色发光,对设计新型光谱调控手段和探索新的发光材料具有一定的理论指导意义。 展开更多
关键词 UC发光 NaLaF_(4):Er^(3+)/Yb^(3+) 980 nm 1550 nm 光谱调控
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溶剂热法制备NaScF_(4):Yb^(3+)/Er^(3+)及其发光性能的研究
11
作者 邓晓峰 德格吉呼 《内蒙古石油化工》 CAS 2024年第2期27-30,42,共5页
利用溶剂热法在油酸(OA),正辛醇(OC)及乙二醇(EG)三溶剂中成功制备出NaScF_(4):Yb^(3+)/Er^(3+)纳米颗粒。调节三种溶剂的不同比例观察对样品晶相、结构、尺寸及发光强度的影响。此外,我们使用了X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM... 利用溶剂热法在油酸(OA),正辛醇(OC)及乙二醇(EG)三溶剂中成功制备出NaScF_(4):Yb^(3+)/Er^(3+)纳米颗粒。调节三种溶剂的不同比例观察对样品晶相、结构、尺寸及发光强度的影响。此外,我们使用了X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、荧光光谱仪对样品进行了表征。通过XRD证明在OA、OC、EG分别为16mL,12mL、4mL时成功合成出了纯相的NaScF_(4):Yb^(3+)/Er^(3+)纳米颗粒。SEM图进一步证明样品形貌均匀,分散性较好,粒径较小,颗粒尺寸为37.62±9.36nm。此外,样品的荧光光谱表明样品在980nm激光激发下能发射出红色荧光。因此,该方法下制备的NaScF_(4):Yb^(3+)/Er^(3+)尺寸较小,形貌较均匀,拥有强的红色发射且该材料有望用于生物成像、信息储存,防伪等领域。 展开更多
关键词 溶剂热法 三溶剂 NaScF_(4):Yb^(3+)/Er^(3+) 纳米颗粒
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动态缺陷导致Na_(3)Sc_(2)(PO_(4))_(3):Yb^(3+),Er^(3+)材料上转换和下转移发光不同热猝灭行为研究
12
作者 汪世杰 王映涵 +2 位作者 陶正仁 安正策 叶柿 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期863-875,共13页
掺Eu^(2+)的离子导体Na_(3)Sc_(2)(PO_(4))_(3)具有优异的抗热猝灭性能,是一种很有前景的大功率照明用发光材料。然而,其负热猝灭机理仍有待深入研究。本文以Yb^(3+)/Er^(3+)的f-f跃迁上转换和下转移窄带发射而非更易受干扰的Eu^(2+)d-... 掺Eu^(2+)的离子导体Na_(3)Sc_(2)(PO_(4))_(3)具有优异的抗热猝灭性能,是一种很有前景的大功率照明用发光材料。然而,其负热猝灭机理仍有待深入研究。本文以Yb^(3+)/Er^(3+)的f-f跃迁上转换和下转移窄带发射而非更易受干扰的Eu^(2+)d-f跃迁发射为研究对象,旨在获得更清晰的机理。结果表明,热致缺陷/离子的动态迁移能促进高温下辐射跃迁和抑制非辐射跃迁,导致上转换发光具有显著的负热猝灭,下转移发光热猝灭较小。其中,布居速率较慢的上转换过程更容易受到时间尺度与之相当的Na^(+)/空位迁移过程的影响。本研究可为理解发光材料热猝灭机制提供另一种视角。 展开更多
关键词 Na_(3)Sc_(2)(PO_(4))_(3):Yb^(3+) Er^(3+) 上转换发光 下转移发光 负热猝灭 能量传递
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NaGd(MoO_(4))_(2)∶Er^(3+),Yb^(3+)发光粉的合成与上转换发光性质
13
作者 韩昆伯 马晶 +1 位作者 漆加兴 李艳红 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期143-148,共6页
采用水热法合成了系列NaGd(MoO_(4))_(2)∶Er^(3+),Yb^(3+)上转换发光粉。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和上转换发光光谱仪等对样品的结构、形貌和发光性能进行表征。结果显示,合成的样品均具有四方晶系NaGd(MoO_(4))_(2)结构;pH对... 采用水热法合成了系列NaGd(MoO_(4))_(2)∶Er^(3+),Yb^(3+)上转换发光粉。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和上转换发光光谱仪等对样品的结构、形貌和发光性能进行表征。结果显示,合成的样品均具有四方晶系NaGd(MoO_(4))_(2)结构;pH对样品的形貌有影响;980nm红外光激发下,NaGd(MoO_(4))_(2)∶Er^(3+),Yb^(3+)上转换发光粉显示来自于Er^(3+)的^(2)H_(11/2)→^(4)I_(15)和^(4)S_(3/2)→^(4)I_(15/2)跃迁产生的绿光发射和4I 9/2→4I 15/2跃迁产生的红光发射。比较各样品的发光强度和绿光/红光相对积分强度比,结果显示上转换发光强度和绿光/红光相对积分强度比与晶粒尺寸、晶粒表面形貌,以及Er^(3+)和Yb^(3+)掺杂浓度有关。讨论了可能的上转换发光过程,并计算了样品的色坐标。 展开更多
关键词 NaGd(MoO_(4))_(2)∶Er^(3+) Yb^(3+) 发光粉 水热法 上转换发光
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新型Al_2O_(3)-CaO-ZnO玻璃制备与Er^(3+)∶2.7 μm中红外发光性能
14
作者 刘银 万杰 +1 位作者 肖永宝 禹德朝 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期727-735,共9页
3 μm波段的中红外光纤激光器在生物医疗、环境监测和军事等领域具有重要的应用前景,在国内外受到了广泛的关注和研究。低声子能量、高效稳定的中红外玻璃作为光纤激光器的核心工作介质,是实现3 μm波段中红外激光的重要基础。本文采用... 3 μm波段的中红外光纤激光器在生物医疗、环境监测和军事等领域具有重要的应用前景,在国内外受到了广泛的关注和研究。低声子能量、高效稳定的中红外玻璃作为光纤激光器的核心工作介质,是实现3 μm波段中红外激光的重要基础。本文采用熔融-淬冷法制备了掺Er^(3+)新型Al_2O_(3)-CaO-ZnO玻璃,通过热分析、拉曼光谱、透射光谱以及光致发光光谱等对玻璃的热力学、结构、透过波长范围和中红外发光性能进行了表征。结果表明,Al_(2)O_(3)-CaO-ZnO玻璃具有较高的玻璃化转变温度(~750℃)、较低的声子能量(~780 cm^(-1))以及较宽的透过波长范围(0.5~5 μm);在980 nm激光激发下,在掺Er^(3+)玻璃中观察到了明显的2.7 μm(Er^(3+)∶^(4)I_(11/2)→^(4)I_(13/2))波段荧光发射。研究结果表明Al_(2)O_(3)-CaO-ZnO体系玻璃是一种优良的中红外激光基质材料。 展开更多
关键词 铝酸盐玻璃 Er^(3+)掺杂 2.7μm发光 中红外发光
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超短脉冲激光在掺Er^(3+)磷酸盐玻璃中制备光波导的实验研究
15
作者 白晶 龙学文 《原子与分子物理学报》 北大核心 2024年第4期121-128,共8页
超短脉冲激光通过非线性吸收调制光学材料折射率提供了一种高效制备集成三维光子器件的途径.掺Er^(3+)磷酸盐玻璃由于其优异的特性以及在1.55μm通信波段附近的发射光谱,成为了集成光学主动增益材料中的研究热点.实验采用重复频率1 kHz... 超短脉冲激光通过非线性吸收调制光学材料折射率提供了一种高效制备集成三维光子器件的途径.掺Er^(3+)磷酸盐玻璃由于其优异的特性以及在1.55μm通信波段附近的发射光谱,成为了集成光学主动增益材料中的研究热点.实验采用重复频率1 kHz,中心波长800 nm,脉冲宽度120 fs的钛宝石飞秒激光放大系统作为制备波导的光源,系统研究了加工参数对激光写入形貌、波导形成及光学特性的影响.实验结果表明,在狭缝整形辅助短焦物镜横向刻写条件下,写入脉冲能量为1.8μJ时,光波导可以在写入速度为10μm/s-160μm的较宽范围内形成;写入速度为40μm/s时,光波导写入脉冲能量参数窗口为1.6μJ-2.0μJ;波导写入深度在125μm-200μm范围时,波导横截面对称性较好且折射率修改明显;近场强度测量结果显示所制备波导近场强度分布对称,导光特性良好.通过有限差分法反推波导区域折射率修改分布,结果显示最大折射率修改为Δn=6.6×10^(-4).截断传输损耗测量结果显示所制备波导的传输损耗低至0.91 dB/cm. 展开更多
关键词 超短脉冲激光 光波导 掺铒磷酸盐玻璃 集成光学
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Y_(2)O_(3):Yb^(3+),Er^(3+)上转化荧光纳米粒子在潜指纹显现中的应用
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作者 翟佳丽 《化工管理》 2024年第19期44-47,共4页
文章通过高温煅烧方法制备出Y_(2)O_(3):Yb^(3+),Er^(3+)纳米粒子,通过XRD、TEM和元素面扫描对其特性进行研究。通过该方法成功制备出Y_(2)O_(3):Yb^(3+),Er^(3+)纳米粒子,该纳米粒子具有较好的分散性,尺寸约为100 nm。在980 nm近红外... 文章通过高温煅烧方法制备出Y_(2)O_(3):Yb^(3+),Er^(3+)纳米粒子,通过XRD、TEM和元素面扫描对其特性进行研究。通过该方法成功制备出Y_(2)O_(3):Yb^(3+),Er^(3+)纳米粒子,该纳米粒子具有较好的分散性,尺寸约为100 nm。在980 nm近红外光的激发下,产生绿色和红色两个发光带。Y_(2)O_(3):Yb^(3+),Er^(3+)在980 nm近红外光的激发下,可以有效地显现红色纸盒和绿色塑料卡片等带有颜色干扰的非渗透性客体表面的潜指纹,由于激发波长为近红外光,可以完全避免背景荧光的干扰,最大程度上显现指纹的一级和二级结构特征。此外,在与商品红色荧光粉末的比较研究中发现,在有荧光特性的渗透性客体表面的潜指纹显现中,Y_(2)O_(3):Yb^(3+),Er^(3+)纳米粒子具有优势,呈现出更加清晰的指纹轮廓和纹线,可以有效消除背景花纹的干扰,具有较高的灵敏度和选择性。 展开更多
关键词 Y_(2)O_(3):Yb^(3+) Er^(3+) 上转化荧光 潜指纹显现
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La_(6)W_(2)O_(15):Er^(3+)的发光特性与温敏特性研究
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作者 叶恒玮 田莲花 《延边大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第3期14-21,共8页
采用高温固相法制备了La_(6)W_(2)O_(15):Er^(3+)荧光粉样品,并对其热耦合能级和非热耦合能级的温度传感特性进行分析.研究发现:La_(6)W_(2)O_(15):Er^(3+)荧光粉样品的最佳掺杂浓度为1.5%,最佳激发位置为380 nm,以549、524、660 nm为中... 采用高温固相法制备了La_(6)W_(2)O_(15):Er^(3+)荧光粉样品,并对其热耦合能级和非热耦合能级的温度传感特性进行分析.研究发现:La_(6)W_(2)O_(15):Er^(3+)荧光粉样品的最佳掺杂浓度为1.5%,最佳激发位置为380 nm,以549、524、660 nm为中心,有3处发射峰,强度依次减弱.利用变温光谱和能级跃迁关系,计算得到2组荧光强度比,即热耦合能级I524 nm/I549 nm和非热耦合能级I660 nm/I549 nm,其中最大绝对灵敏度分别为0.0074 K^(-1)和0.0004 K^(-1),最大相对灵敏度分别为4.553 K^(-1)和0.321 K^(-1).在室温300 K附近,热耦合能级的相对灵敏度为1.245%K^(-1),数值在几种已报道的同类文献里处于中档.该研究结果表明,La_(6)W_(2)O_(15):Er^(3+)荧光粉样品在温度传感方面具备良好的应用潜力. 展开更多
关键词 La_(6)W_(2)O_(15):Er^(3+)样品 发光特性 热敏特性 荧光强度比
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Optical Spectroscopy of Er^(3+), Er^(3+)/Yb^(3+) Co-doped Bi_2O_3-GeO_2-B_2O_3-ZnO Glasses
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作者 Xia Haiping Zhang Jianli Wang Jinhao Zhang Yuepin 《Journal of Rare Earths》 SCIE EI CAS CSCD 2005年第5期550-550,共1页
The （60 - x） Bi2O3-xGeO2-30B2O3-10ZnO （x = 5, 10, 20, 30 molar percent） glasses doped with Er^3＋ and Er^3＋/Yb^3＋ were fabricated by melting method. The thermal stability of the glasses was studied by their DTA ... The （60 - x） Bi2O3-xGeO2-30B2O3-10ZnO （x = 5, 10, 20, 30 molar percent） glasses doped with Er^3＋ and Er^3＋/Yb^3＋ were fabricated by melting method. The thermal stability of the glasses was studied by their DTA curves. The results indicate that the difference between the glass transition temperature and the crystallization onset temperature increase as increase of GeO2 content, indicating that the thermal stability of the glass becomes better. The absorption spectra were recorded. The stimulated emission cross sections were calculated by McCumber theory. The Ω2, Ω4, and Ω6 parameters, transition probability, radiative lifetime, fluorescence branch ratio of Er^3＋ for optical transition were calculated from their absorption spectra in terms of reduced matrix U^（1）（λ = 2, 4, 6） character for optical transitions. The infrared emission was measured by excitation with 970 nm light and the FWHM was estimated from their emission spectra. The pumping efficiency and the intensity of emission at the band of 1.54 μm are enhanced greatly by addition of Y2O3. 展开更多
关键词 Bi-based glass GeO2 Er^3 ＋ Er^3 ＋/Yb^3＋ thermal stability optical spectroscopy rare earths
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Er掺杂Sb_(2)Te_(3)硫系相变材料的性能研究
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作者 陈琪琪 陈益敏 +1 位作者 沈祥 徐铁峰 《宁波大学学报(理工版)》 2025年第1期114-120,共7页
采用磁控溅射法制备不同含量Er掺杂Sb_(2)Te_(3)硫系相变存储薄膜,并利用原子力显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、分光光度计、红外椭圆偏振仪等对其形貌、结构、电学性能、光学性能等进行表征分析.结果表明:Er掺杂可以有效抑制... 采用磁控溅射法制备不同含量Er掺杂Sb_(2)Te_(3)硫系相变存储薄膜,并利用原子力显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、分光光度计、红外椭圆偏振仪等对其形貌、结构、电学性能、光学性能等进行表征分析.结果表明:Er掺杂可以有效抑制Sb_(2)Te_(3)结晶生长、减小晶粒尺寸,从而显著增加结晶温度、降低电阻漂移系数(从0.01590降至0.00241),提升该相变存储薄膜整体的非晶态热稳定性.此外,随着Er掺杂含量的增加,Sb_(2)Te_(3)薄膜的短波截止吸收边出现蓝移,其光学带隙从1.40 e V分别提升至1.76 e V和1.94 e V,同时其红外波段的折射率明显降低.X射线衍射数据证实:Er掺杂会细化晶粒,引起Sb_(2)Te_(3)结晶相发生晶格畸变;X射线光电子能谱分析发现:相变性能提升的内在原因是高含量Er掺杂引起高结合能的Er-Te成键,表明Er掺杂有助于提高Sb_(2)Te_(3)相变材料在光电存储器件中的数据存储可靠性.这可为相变存储器用于大规模神经形态计算的下一代存算一体技术提供材料支撑. 展开更多
关键词 磁控溅射 硫系相变薄膜 Sb_(2)Te_(3) Er掺杂
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水热法合成纳米晶NaYF4：Er^3＋，Tm^3＋，Yb^3＋的上转换发光特性 被引量：14
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作者 李岳 翟海青 +1 位作者 杨魁胜 张月平 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期239-242,共4页
以EDTA为络合剂,用水热法合成了Er3+,Tm3+和Yb3+共掺杂的NaYF4纳米晶。XRD和TEM的结果表明:粒径约为30 nm,属于六方晶系。在980 nm半导体激光器激发下,研究了不同Er3+离子掺杂浓度对Tm3+和Er3+离子上转换发光性能的影响,光强与泵浦功率... 以EDTA为络合剂,用水热法合成了Er3+,Tm3+和Yb3+共掺杂的NaYF4纳米晶。XRD和TEM的结果表明:粒径约为30 nm,属于六方晶系。在980 nm半导体激光器激发下,研究了不同Er3+离子掺杂浓度对Tm3+和Er3+离子上转换发光性能的影响,光强与泵浦功率的双对数曲线表明,474,525,539,650 nm的发射均属于双光子过程,408 nm的发射属于三光子过程。讨论了样品的协作敏化和声子辅助共振能量传递的上转换发光机制。 展开更多
关键词 水热法 上转换 纳米晶 NaYF4:Er^3+ TM^3+ YB^3+
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