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《稀土摻雜氟氧化物玻璃上轉換發(fā)光性質的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、---------------------------------------------------------------------------------------------------稀土摻雜氟氧化物玻璃上轉換發(fā)光性質的研究中山大學博士學位論文姓名：馮麗申請學位級別：博士專業(yè)：無機化學指導教師：蘇鏘20070524馮麗中山大學博士學位論文專業(yè)：無機化學博士生：馮麗導師：蘇鏘院士摘要稀土摻雜上轉換發(fā)光材料在很多方面都有潛在應用，例如可應用于可見和近紅外激光，三維立體顯示、紅外探測、熒光防偽以及生物醫(yī)療診斷和溫度傳感器等領域。因此，近年來稀土
2、摻雜不同玻璃的上轉換發(fā)光得到了廣泛的研究。在此背景下，我們制得了一系列Ｈ０３＋、Ｅｒ３＋、Ｔｍ３＋、Ｔｂ３＋和Ｙｂ３＋離子摻雜的氟氧化物玻璃，并對他們的上轉換發(fā)光性質進行了研究，主要研究內容和結果如下：我們利用高溫固相法合成ＴＨｏ”、Ｅｒ３＋和Ｔｍ３＋離子摻———————————————————————————————————————————————---------------------------------------------------------------------------------------------------雜的新型
3、氟氧化物玻璃Ｓｉ０２．Ａ１２０３．Ｎａ２０．ＺｎＦ２。測量了它們的吸收光譜，利用Ｊｕｄｄ．Ｏｆｅｌｔ理論計算得到了Ｈｏ”離子單摻玻璃的三個Ｊ．０強度參數(shù)Ｑ２、Ｑ４和Ｑ６分別為５．８４ｘ１０藝ｏｃｍ２，２．３８ｘ１０鋤ｃｍ２，１．７５×１０珈ｃｍ２；Ｅｒ３＋離子單摻玻璃的三個Ｊ．Ｏ強度參數(shù)分別為６．０８×１０’２０ｃｍ２，２．６５ｘ１０‘２０ｃｍ２，１．１１×１０’２０ｃｍ２；Ｔｍ３＋離子單摻樣品的三個Ｊ．Ｏ強度參數(shù)分別為５．０２ｘ１０。２０ｃｍ２，１．８８×１０珈ｃｍ２，０．９６ｘ１０‘２０ｃｍ２。我們也把通過Ｊｕｄｄ．Ｏｆｅｌｔ理論得到的三個Ｊ．０強
4、度參數(shù)總和與利用Ｓｕ所給的直線關系計算的值進行了比較，發(fā)現(xiàn)兩值符合的很好。此外，我們也根據(jù)三個Ｊ．０強度參數(shù)分別計算了Ｈｏ”、Ｅｒ３＋和Ｔｍ３＋單摻玻璃的輻射躍遷幾率、熒光分支比和輻射壽命。為了更好的利用Ｊｕｄｄ．Ｏｆｅｌｔ理論對所制備玻璃的性能進行說明，我們檢測了直接激發(fā)下Ｈ０３＋、Ｅｒ３＋和Ｔｍ３＋離子單摻樣品的下轉換發(fā)光光譜。在４５４ｎｔｎ激發(fā)下，觀測到Ｈｏ”離子單摻樣品在可見區(qū)有四個發(fā)射帶，分別對應于３Ｆ３＿’１８，’Ｆ４，’Ｓ２一’１８，’Ｆ５—３１８和３Ｓ２＿’１７躍遷。在這四個輻射躍遷中，’Ｆ４，’Ｓ２一’１８躍遷發(fā)射最強，用Ｊｕｄｄ．Ｏ
5、ｆｅｌｔ理論計算得到的這個躍遷的輻射躍遷幾率也最大，說明了實驗和理中文摘要———————————————————————————————————————————————---------------------------------------------------------------------------------------------------論是符合的。在５２２ｎｌ＇ｎ激發(fā)下，觀測多ＪＥｒ３＋離子單摻樣品在近紅外區(qū)有一個４１１３，２＿４Ｉｔｓａ躍遷發(fā)射，并測得４１１３／２能級的壽命為３．０ｍｓ。根據(jù)Ｊｕｄｄ．Ｏｆｅｌｔ理論計算得到
6、的輻射壽命和熒光分支比的數(shù)據(jù)，分別計算了４１１３／２能級的量子效率為４２．１％，４１１３／２＿４１１５／２躍遷的受激發(fā)射截面為４．８３×１０‘２１ｃｍ２。在３５８ｎｌｎ激發(fā)下，觀測到Ｔｍ３＋離子單摻樣品在可見區(qū)有１Ｄ２＿３Ｆ４，１Ｇ４＿３Ｈ６，１Ｄ２＿３Ｈ５和‘Ｄ２—３Ｈ４四個躍遷發(fā)射。在這四個躍遷中，１Ｄ２＿３Ｆ４躍遷是最強的發(fā)射躍遷，而Ｊ．０理論計算結果也表明１Ｄ２＿３Ｆ４躍遷的輻射躍遷幾率最大。在１Ｄ２—３Ｆ４，１Ｄ２—３Ｈ５和１Ｄ２＿３Ｈ４這三個躍遷中，１Ｄ２＿３Ｆ４躍遷的熒光分支比也是最大的。這些都表明實驗結果跟Ｊ．Ｏ理論計算的結果一致?！?/p>
7、—————————————————————————————————————————————---------------------------------------------------------------------------------------------------研究－Ｔ９８０ｎｌｉｌ激光激發(fā)下Ｈ０３十／Ｙｂ３＋、Ｅｒ３＋／ｙｂ３＋和Ｔｍ３＋／Ｙｂ３＋離子共摻樣品的上轉換發(fā)光性質。Ｈ０３＋廠ｎ３＋共摻樣品在５４６和６６１ｎｌｎ處呈現(xiàn)了強烈的綠光和紅光發(fā)射。并且紅光的強度遠遠大于綠光，這在其它共摻樣品中并不多見。綠光和紅光發(fā)射強度
8、與泵浦功率的關系表明它們都是兩光子吸收過程。Ｅｒ３＋／ｙｂ３＋共摻樣品在可見光范圍內有三個上轉
