稀土掺杂氟化物纳米材料的合成及其光学性质研究

题名:稀土掺杂氟化物纳米材料的合成及其光学性质研究
作者:王伟华
学位授予单位:内蒙古师范大学
关键词:稀土;;氟化物;;纳米材料;;上转换发光;;水热法
摘要:

 稀土掺杂氟化物纳米材料具有优异的光学特性,在高清显示、固体激光器、防伪识别、红外探测、生物分析和医学诊断等诸多领域有着Neodymium Magnets重要的应用前景,引起了人们的广泛关注。

 本文采用水热法,以CTAB、PEG、SDS为表面活性剂制备了不同形貌YF3:Yb3+/Er3+,LaF3:Yb3+/Tm3+,YF3:Yb3+/Tm3+上转换纳米晶体。探讨了纳米晶的制备工艺,并讨论了表面活性剂的浓度和pH值对形貌和粒径的调控能力。

 用X射线衍射分析、透射电子显微镜、扫描电子显微镜对样品进行物相、结构和形貌分析。XRD表征确认了样品YF3为斜方晶系,LaF3为六方晶系。SEM和TEM图片显示YF3:Yb3+/Er3+为簇状结构,LaF3:Yb3+/Tm3+为纳米片或纳米颗粒,YF3:Yb3+/Tm3+为纳米颗粒、微米管和微米棒。

 以978nm的半导体激光器为光源,用Hitachi F-4500分光光度仪测量样品的上转换发射光谱。YF3:Yb3+/Er3+棒状纳米簇具有很强的蓝色(4F5/2→4I15/2和2P3/2→4I11/2)和绿色(4S3/2,2H11/2→4I15/2)上转换发射光。LaF3:Yb3+/Tm3+纳米颗粒和纳米片可以观测到很强的紫外和蓝色上转换发射光。YF3:Yb3+/Tm3+微米管和微米棒有六个发射带:291nm、345nm、361nm、450nm、475nm和651nm。紫外发射带的中心在291nm、345nm、361nm处,与其对应的辐射跃迁分别是1I6→3H6、1I6→3F4、1D2→3H6。

 研究了泵浦功率与上转换发光强度的关系,通过相对光强与泵浦激发功率的双对数曲线,确定了样品的发射均为多http://www.everbeenmagnet.com/en/products/110-sintered-neodymium-magnets光子过程。讨论了稀土离子的基态吸收、激发态吸收以及稀土离子之间能量传递的关系,建立了相关的上转换机制模型。
学位年度:2010