稀土摻雜氟化物微晶玻璃的設計及其熒光性質(zhì)研究.pdf

1、微晶玻璃是一種有趣的材料，非常適合應用在各種光學器件中。如果在其中摻雜熒光離子，它們可以很好的繼承玻璃材料和晶體的優(yōu)點。微晶玻璃具有良好的成形性能和各向同性，以及高化學穩(wěn)定性，光化學穩(wěn)定性，和機械穩(wěn)定性。他們還有有著優(yōu)越的熒光特性，如高的熒光量子效率，熒光壽命長，良好的上轉(zhuǎn)換特性。本論文的工作就是系統(tǒng)研究了Eu3+-Dy3+摻雜的LaF3微晶玻璃的制備，形貌和白光發(fā)射、Eu3+-Dy3+摻雜的NaYF4微晶玻璃形貌和溫度對熒光的影響和的

2、和Er3+單摻雜的NaGdF4微晶玻璃的形貌和上轉(zhuǎn)換性質(zhì)。
　?。?）Eu3+-Dy3+摻雜的 LaF3微晶玻璃：用熔融淬冷法成功制備了 Eu3+-Dy3+摻雜的 LaF3微晶玻璃，研究了其熒光性質(zhì)。樣品在390nm和478nm波長的光的激發(fā)下實現(xiàn)了白光發(fā)射。特別是在390nm激發(fā)下，其色坐標為(X=0.345,Y=0.33)。并且通過 J-O理論得到了熒光分支比(?R)，輻射壽命(?R)，受激輻射截面?p，等一系列的參數(shù)，顯示出

3、了 Dy3+單摻雜的 LaF3微晶玻璃的良好的發(fā)光性能。因此Dy3+-Eu3+共摻雜的LaF3微晶玻璃可用于白光LED方面的應用。
　?。?）Eu3+-Dy3+摻雜的 NaYF4微晶玻璃：用熔融淬冷法成功制備了立方相α-NaYF4微晶玻璃，通過TEM得出其納米晶大小為22nm左右。在激發(fā)波長為398nm的情況下，Eu3+單摻雜的微晶玻璃有著很強的熒光發(fā)射。而當我們將Eu3+和Dy3+離子共同混摻雜在微晶玻璃中，我們采用392nm波

4、長的光來激發(fā)微晶玻璃的時候，我們發(fā)現(xiàn)了位于427nm、480nm、579nm、612nm、650nm、700nm六個波段范圍內(nèi)的熒光發(fā)射。此外，我們還研究了微晶玻璃在溫度變化下（25度-300度）的熒光光譜的變化，并得出了結(jié)論，由于溫度變化導致上一能級的無輻射弛豫概率的增強，電子反布居亞穩(wěn)態(tài)，使得熒光發(fā)生淬滅，光譜強度下降。驗證了 NaYF4微晶玻璃在激光放大器和提高太陽能電池效率等方面有著潛在的應用。
　?。?）Er3+單摻雜的

5、NaGdF4微晶玻璃：制備合成了Er3+單摻的NaGdF4微晶玻璃，微晶顆粒的大小大概為30nm。微晶玻璃在上轉(zhuǎn)換綠光的轉(zhuǎn)換下有著非常高的效率，并且與普通玻璃PG對比的時候，980nm激發(fā)下Er3+單摻的NaGdF4微晶玻璃GCD在綠光4S3／2→4I15/2強度增強了大約333倍，在紅光4F9／2→4I15/2強度增強了大約225倍。1540nm激發(fā)下微晶玻璃GCD綠光4S3／2→4I15/2增強了大約40.4倍，紅光4F9/2→4I