鑭系離子（Ln）和過渡金屬離子共激活的近紅外發(fā)光材料由于其特殊和優(yōu)良的發(fā)光性能被廣泛應(yīng)用于太陽能電池光譜轉(zhuǎn)換器、固態(tài)激光器、生物成像、Ge光伏器件、光纖光學(xué)放大器和生物熒光探針等領(lǐng)域。稀土離子（RE）激活的近紅外發(fā)光材料由于4f-4f能級(jí)禁阻躍遷,在近紅外（NIR）光譜范圍內(nèi)通常表現(xiàn)出微弱的窄帶吸收,這導(dǎo)致了它的低激發(fā)效率和相應(yīng)的弱近紅外發(fā)射。敏化方法是提高稀土離子吸收效率從而提高發(fā)射強(qiáng)度的重要途徑。本文采用高溫固相法合成了四價(jià)錳離子與不同的三價(jià)稀土離子（Tm3+,Nd3+,Ho3+）共激活雙層鈣鈦礦Y2MgTiO6（YMT）近紅外發(fā)光材料,利用Mn4+離子向稀土離子（Tm3+,Nd3+,Ho3+）有效能量傳遞,從而實(shí)現(xiàn)稀土離子（Tm3+,Nd3+,Ho3+）特征近紅外光發(fā)射,通過穩(wěn)態(tài)光譜和熒光動(dòng)力學(xué)的研究揭示了在Mn4+/RE3+共激活YMT單基質(zhì)材料中四價(jià)錳離子與不同的三價(jià)稀土離子（Tm3+,Nd3+,Ho3+）間能量傳遞機(jī)理。（1）采用高溫固相反應(yīng)制備Mn4+/Tm3+離子共摻雜Y2MgTi06熒光粉,觀察到在不同激發(fā)下的Mn4+和Tm3+之間的相互能量傳遞過程。在從Mn4+向T... 

【文章來源】：江西理工大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1兩種(假設(shè)的)稀土離子的能級(jí)圖(I和II)，顯示了下遷移的概念

圖 1.2 太陽能光譜和硅對(duì)太陽能光譜響應(yīng)曲線敏化固體激光器、紅外量子計(jì)數(shù)器以及紅外到可見光轉(zhuǎn)換器基本上是通過稀土離的能量傳遞來構(gòu)筑。稀土離子間的能量傳遞，除了通過電荷躍遷運(yùn)動(dòng)的能量傳遞，以下四種基本能量傳遞：(a)通過敏化劑發(fā)射的共振輻射傳遞(S)；(b)與吸收體和發(fā)之間的共振非輻射轉(zhuǎn)移；(c)多聲子輔助的能量傳遞以及(d)兩個(gè)相同離子間的交叉。圖 1.3 給出了兩個(gè)離子間不同能量傳遞過程的示意圖[109]。輻射傳遞的效率取決于劑熒光被敏化激發(fā)的效率，如圖 1.3(a)所示，它要求敏化劑的發(fā)射區(qū)與激活劑的吸有明顯的重疊，且激活劑的吸收強(qiáng)度有明顯更高。與非輻射能量傳遞相比，輻射能遞隨著激活劑濃度的增加，致敏劑熒光衰減時(shí)間明顯縮短，如圖 1.3(b)所示。在大無機(jī)體系中，由于對(duì)活性劑吸收能力的要求較高，輻射能量傳遞相對(duì)于非輻射能量通常可以忽略不計(jì)。只有在少數(shù)情況下，輻射能量傳遞的要求得到滿足。如果敏化的基態(tài)和激發(fā)態(tài)之間的能量間隔和激活離子的能量間隔相差無幾，且基質(zhì)和引入的之間存在合適的相互作用，則可能在之間發(fā)生能量遷移。如果供體(敏化離子)和受活離子)的基態(tài)和激發(fā)態(tài)間隔相差很大，那么非共振能量遷移就可以通過聲子輔助

第一章 緒論子過程的理論分析中，Miyakawa 和 Dexter 推導(dǎo)出了一個(gè)多聲子間隙類比。Miyakawa-Dexter 理論預(yù)測(cè)的能量間隙指數(shù)依賴關(guān)系與觀察聲子率。交叉弛豫通常指相同的離子之間的不同能級(jí)匹配所導(dǎo)致過程。如涉及的水平相同時(shí)，交叉弛豫可能引起已經(jīng)考慮過的敏化劑之間的擴(kuò)及的能級(jí)不同時(shí)，交叉弛豫可能引起自身間熒光猝滅。在第一種情況而在第二種情況下光子的能量會(huì)損失或改變。

【參考文獻(xiàn)】：
碩士論文
[1]錳（Ⅳ）與稀土離子共激活雙層鈣鈦礦發(fā)光材料的構(gòu)筑及能量傳遞研究[D]. 王祺.江西理工大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3062379