强磁场下稀土离子和锰离子掺杂发光材料的荧光特性研究

发布时间：2024-06-05 03:20

　　稀土化合物发光材料因具有吸收能力强、转换效率高、发射光谱范围广(覆盖紫外到红外光波段)和物理化学性质稳定等优点,被广泛应用于发光器件、激光晶体、太阳能转换介质、激光放大器、集成波导以及生物检测等领域。近年来,随着多功能材料及器件的快速发展,磁光双功能材料受到越来越多人的关注。然而,这些领域的发展多集中于稀土离子的荧光强度和光谱强度,其背后的物理机制研究较少。为了探索稀土及其它新型发光材料在磁光双功能材料和器件领域中的应用,本论文利用脉冲强磁场磁光测量装置系统研究了不同发光离子(Er³⁺、Ho³⁺、Sm³⁺、Nd³⁺、Mn⁴⁺)掺杂发光材料在低温强磁场下的发光行为,取得了一些有趣的研究结果。主要工作如下:一、磁场调控Er³⁺:YVO₄荧光强度的现象及理论研究本文对稀土离子掺杂的Er³⁺:YVO₄在磁场下荧光强度增强两个量级的新奇现象进行了深入研究,提出了基于塞曼效应吸收共振导致的荧光增强理论。...

【文章页数】：119 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1.绪论
    1.1 稀土离子磁光双功能材料
    1.2 磁光双功能材料的应用进展
    1.3 稀土离子研究的理论方法
    1.4 本文工作目标及内容
2.铒离子掺杂钒酸钇晶体场参数计算
    2.1 Er³⁺离子晶体场参数计算方法
    2.2 Er³⁺:YVO₄晶体场拟合程序框图
    2.3 实验能级的提取及能级矩阵元的建立
    2.4 晶体场参数拟合结果及讨论
    2.5 本章小结
3.铒离子单掺杂钒酸钇和钒酸钆磁光特性研究
    3.1 Er³⁺:YVO₄晶体的磁致荧光增强效应
    3.2 磁致Er³⁺荧光增强效应理论研究
    3.3 Er³⁺离子浓度对荧光增强效应的影响
    3.4 磁性基质对荧光增强现象的影响
    3.5 晶向对磁致荧光增强效应的影响
    3.6 本章小结
4.钬离子和镱离子共掺杂钒酸钇和钒酸钆晶体的光学及磁光特性研究
    4.1 Ho³⁺,Yb³⁺共掺杂YVO₄和GdVO₄晶体下转换动力学行为
    4.2 Ho³⁺,Yb³⁺共掺杂YVO₄和GdVO₄的近红外量子剪裁效应
    4.3 Ho³⁺,Yb³⁺共掺杂Y(Gd)VO₄晶体Judd-Ofelt理论计算
    4.4 Ho³⁺,Yb³⁺共掺杂YVO₄和GdVO₄的上转换效应
    4.5 本章小结
5.钐离子和钕离子单掺杂钒酸钇和钒酸钆的光学及磁光特性研究
    5.1 Sm³⁺掺杂YVO₄晶体和GdVO₄晶体下转换荧光行为
    5.2 Sm³⁺掺杂YVO₄晶体的晶体场理论模拟
    5.3 Sm³⁺掺杂YVO₄晶体和GdVO₄晶体的磁光特性
    5.4 Sm³⁺掺杂Y(Gd)VO₄晶体的Judd-Ofelt理论
    5.5 Nd³⁺掺杂Y(Gd)VO₄晶体常温表征
    5.6 Nd³⁺掺杂YVO₄晶体和GdVO₄晶体的磁光特性
    5.7 本章小结
6.锰离子掺杂粉末光学和磁光特性研究及应用
    6.1 Mn⁴⁺：K₂SiF₆粉末的表征以及发光机理
    6.2 Mn⁴⁺:K₂SiF₆粉末在磁场下的峰位劈裂现象
    6.3 Mn⁴⁺:K₂SiF₆粉末磁场下荧光行为的应用
    6.4 本章小结
7.全文总结和展望
    7.1 全文总结
    7.2 工作的不足及展望
致谢
参考文献
附录一 攻读博士学位期间已完成的论文列表
附录二 稀土Er³⁺离子晶体场参数拟合Matlab源程序



本文编号：3989576