强磁场和双色激发对稀土掺杂微晶玻璃发光性能的影响

发布时间：2018-03-07 00:32

  本文选题：稀土离子　切入点：微晶玻璃　出处：《浙江大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：具有光磁相互作用的光磁双功能材料由于可能应用于开发新型光磁多功能器件而引起人们的极大兴趣,双色激光激发稀土离子产生宽带高效上转换发光可能应用于太阳能电池而具备很大的研究价值。本文研究了脉冲强磁场和双色激光作用对稀土离子掺杂的氟氧化物微晶玻璃的发光性能的影响,对所观察到的现象进行分析,探讨了其背后的形成机理。具体包括以下几个方面：1.强磁场对Eu3+离子掺杂微晶玻璃发光性能的影响。我们采用高温熔融法和热处理成功制备了Eu3+离子掺杂的含SrF2纳米晶的微晶玻璃,研究了在77K低温下,外加脉冲强磁场(0-42 T)对样品的发光性能的影响。研究发现,在392nm激光的激发下,Eu3+离子的积分发光强度随着外加磁场的增强而减弱,详细分析发现Eu3+离子的’D0→7F1、5D0→7F2和5D0→7F4三个发射带的积分发光强度都随着外加磁场的增强而减弱。我们认为发生这种现象的原因是Eu3+离子在磁场下发生塞曼分裂的协同效应。此外,在磁场较强时,能级的塞曼分裂也导致发光峰位出现了蓝移和红移。由于样品发光对磁场强度的敏感度,我们所制备的材料有望应用于磁场探测等领域。2.强磁场作用下Eu3+离子掺杂微晶玻璃磁致光滞现象的研究。我们用高温熔融法和热处理,分别得到了含SrF2或者NaYF4纳米晶的氟氧化物微晶玻璃样品。我们研究了玻璃和微晶玻璃在低温(80 K)强磁场下(0-39 T)的发光性能,观察到在磁场处于上升期时,Eu3+离子的发光强度随磁场强度的增强而减弱,当磁场处于下降期时,Eu3+离子的发光强度则随磁场强度的减小而增强,并且发光强度的变化总是落后于磁场的变化。当磁场减小到OT后,发光强度并没有回到未施加磁场时的初始值,而是比初始值要略大一些。我们对所观察到的磁致光滞现象进行分析,认为这跟基质中的Eu3+离子被磁化有关。我们制备的材料有望应用于开发新型光磁双功能器件,对以后研究光磁双功能材料有重要参考意义。3.双色激光激发对Ho3+离子掺杂微晶玻璃发光性能的影响。我们研究了Ho3+离子掺杂的含NaYF4纳米晶微晶玻璃在单色和双色激光激发时的发光性能。我们观察到,当用980 nm或1150nm激光单独激发该样品时,发光极其微弱；而当用980 nm和1150 nm激光同时激发时,样品发出了明亮的红光和相对微弱的绿光。我们认为这种荧光增强的主要原因是：在单色激光激发时,上转换发光机理主要是激发态吸收(ESA),而在双色激光激发时,上转换发光则转变成主要依赖于能量传递上转换(ETU),而ETU过程的上转换效率是所有上转换方式中最高的。我们也观察到了随着Ho3+离子掺杂浓度的提高,5F5→5I8跃迁发光强度逐渐变弱,而其峰中心的位置也向长波长移动。总之,双色激光激发的上转换发光强度比单色激光激发时增强很多,这有望实现宽带高效上转换发光,从而应用于太阳能电池等领域。
[Abstract]:Optomagnetic bifunctional materials with optomagnetic interaction have attracted great interest due to their potential applications in the development of novel optomagnetic multifunctional devices. Two-color laser excitation rare earth ions to produce broadband high efficiency upconversion luminescence may be used in solar cells and has great research value. In this paper, the effect of pulsed strong magnetic field and two-color laser on fluoridation of rare earth ions doped by rare earth ions has been studied. Effect of luminescence properties of glass ceramics, An analysis of the observed phenomena, The formation mechanism behind it was discussed, including the following aspects: 1. The effect of high magnetic field on the luminescence properties of Eu3 ion-doped glass-ceramics. We successfully prepared SrF2 doped with Eu3 ion by high temperature melting and heat treatment. Nanocrystalline glass-ceramics, The effect of applied high magnetic field (0 ~ 42 T) on the luminescence properties of the samples at 77K was studied. It was found that the integrated luminescence intensity of EU _ 3 ion decreased with the enhancement of magnetic field under the excitation of 392nm laser. It was found that the D0 of Eu3 ion was analyzed in detail. 鈫，

本文编号：1577204