纳米银复合掺铒铋锗酸盐玻璃的中红外发光性能研究

发布时间：2023-05-07 16:02

　　金属纳米颗粒掺杂稀土离子复合材料因其在光通讯、波导等多领域具有广泛应用而引起研究人员的密切关注。针对国内外对金属纳米颗粒掺杂稀土离子在中红外波段发光特性研究不足的背景下,本文围绕声子能量较低的铋锗酸盐玻璃作为基质,开展银纳米颗粒(Ag NPs)复合Er3+离子掺杂玻璃在2710 nm发光性能研究,本论文主要工作如下:(1)采用传统的熔融淬冷热还原法制备了Er3+离子掺杂Ag NPs的铋锗酸盐玻璃样品。从透射电子显微镜(TEM)图可以看出,不同尺寸的Ag NPs均匀地分布在玻璃基质中。荧光光谱表明随着Ag浓度的增加,Er3+离子在2710 nm处的荧光强度呈现先增强后减小的趋势,当Ag Cl浓度为1.5 mol%时,荧光强度达到最大值。同时,Ag NPs的引入延长了2710 nm处的荧光寿命。为了进一步提高Er3+离子在2710 nm处的发光效率,通过在实验过程中控制通氧量达到了一定的除水效果。结果表明:O-H杂质含量的降低促进了Er3+离子在2710 nm处的发光。最后着重分析了Er3+离子的发光增强机理,是由Ag NPs的SPR(surface plasmon resonance,S...

【文章页数】：52 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
引言
1 绪论
    1.1 稀土离子发光
        1.1.1 稀土离子概述
        1.1.2 稀土离子发光机理
        1.1.3 稀土离子材料发光的优点
    1.2 氧化物玻璃的常用制备方法
    1.3 铋酸盐玻璃的研究进展
    1.4 氟化物玻璃的研究进展
    1.5 金属纳米颗粒在玻璃中的析出机理
    1.6 稀土离子掺杂金属纳米颗粒材料的研究动态
        1.6.1 国外研究
        1.6.2 国内研究
    1.7 本论文的研究内容及意义
        1.7.1 研究内容
        1.7.2 研究手段
        1.7.3 研究目的及意义
2 实验过程及性能测试
    2.1 玻璃样品的制备
    2.2 性能测试
        2.2.1 厚度测量
        2.2.2 折射率测试
        2.2.3 差示扫描量热分析测试
        2.2.4 X射线衍射测试
        2.2.5 透射电子显微镜测试
        2.2.6 可见–近红外与中红外吸收光谱测试
        2.2.7 荧光光谱、寿命测试
    2.3 本章小结
3 纳米Ag复合Er³⁺离子掺杂Bi₂O₃-Ge O₂-Na₂O的中红外发光性能研究
    3.1 引言
    3.2 可见-近红外吸收光谱和中红外透过光谱
    3.3 结构和形貌表征
    3.4 荧光光谱
    3.5 荧光寿命
    3.6 本章小结
4 氟化物对纳米Ag复合Er³⁺离子掺杂玻璃的中红外发光性能影响
    4.1 引言
    4.2 差示扫描量热分析
    4.3 结构和形貌表征
    4.4 可见–近红外吸收光谱和中红外透过光谱
    4.5 荧光光谱和发射截面计算
    4.6 荧光寿命和荧光增强机理
    4.7 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
在学研究成果
致谢
Abstract
摘要



本文编号：3810880