锰（Ⅳ）与稀土离子共激活钛酸镁钇红外发光材料的制备及能量传递机理

发布时间：2021-03-04 02:14

　　镧系离子（Ln）和过渡金属离子共激活的近红外发光材料由于其特殊和优良的发光性能被广泛应用于太阳能电池光谱转换器、固态激光器、生物成像、Ge光伏器件、光纤光学放大器和生物荧光探针等领域。稀土离子（RE）激活的近红外发光材料由于4f-4f能级禁阻跃迁,在近红外（NIR）光谱范围内通常表现出微弱的窄带吸收,这导致了它的低激发效率和相应的弱近红外发射。敏化方法是提高稀土离子吸收效率从而提高发射强度的重要途径。本文采用高温固相法合成了四价锰离子与不同的三价稀土离子（Tm3+,Nd3+,Ho3+）共激活双层钙钛矿Y2MgTiO6（YMT）近红外发光材料,利用Mn4+离子向稀土离子（Tm3+,Nd3+,Ho3+）有效能量传递,从而实现稀土离子（Tm3+,Nd3+,Ho3+）特征近红外光发射,通过稳态光谱和荧光动力学的研究揭示了在Mn4+/RE3+共激活YMT单基质材料中四价锰离子与不同的三价稀土离子（Tm3+,Nd3+,Ho3+）间能量传递机理。（1）采用高温固相反应制备Mn4+/Tm3+离子共掺杂Y2MgTi06荧光粉,观察到在不同激发下的Mn4+和Tm3+之间的相互能量传递过程。在从Mn4+向T... 

【文章来源】：江西理工大学江西省

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1两种(假设的)稀土离子的能级图(I和II)，显示了下迁移的概念

图 1.2 太阳能光谱和硅对太阳能光谱响应曲线敏化固体激光器、红外量子计数器以及红外到可见光转换器基本上是通过稀土离的能量传递来构筑。稀土离子间的能量传递，除了通过电荷跃迁运动的能量传递，以下四种基本能量传递：(a)通过敏化剂发射的共振辐射传递(S)；(b)与吸收体和发之间的共振非辐射转移；(c)多声子辅助的能量传递以及(d)两个相同离子间的交叉。图 1.3 给出了两个离子间不同能量传递过程的示意图[109]。辐射传递的效率取决于剂荧光被敏化激发的效率，如图 1.3(a)所示，它要求敏化剂的发射区与激活剂的吸有明显的重叠，且激活剂的吸收强度有明显更高。与非辐射能量传递相比，辐射能递随着激活剂浓度的增加，致敏剂荧光衰减时间明显缩短，如图 1.3(b)所示。在大无机体系中，由于对活性剂吸收能力的要求较高，辐射能量传递相对于非辐射能量通常可以忽略不计。只有在少数情况下，辐射能量传递的要求得到满足。如果敏化的基态和激发态之间的能量间隔和激活离子的能量间隔相差无几，且基质和引入的之间存在合适的相互作用，则可能在之间发生能量迁移。如果供体(敏化离子)和受活离子)的基态和激发态间隔相差很大，那么非共振能量迁移就可以通过声子辅助

第一章 绪论子过程的理论分析中，Miyakawa 和 Dexter 推导出了一个多声子间隙类比。Miyakawa-Dexter 理论预测的能量间隙指数依赖关系与观察声子率。交叉弛豫通常指相同的离子之间的不同能级匹配所导致过程。如涉及的水平相同时，交叉弛豫可能引起已经考虑过的敏化剂之间的扩及的能级不同时，交叉弛豫可能引起自身间荧光猝灭。在第一种情况而在第二种情况下光子的能量会损失或改变。

【参考文献】：
硕士论文
[1]锰（Ⅳ）与稀土离子共激活双层钙钛矿发光材料的构筑及能量传递研究[D]. 王祺.江西理工大学 2018



本文编号：3062379