学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

Bi_2O_3与NaYF_4体系的上转换研究

作　者: 夏艳琴
导　师: 刘政威
学　校: 湘潭大学
专　业: 物理电子学
关键词: 上转换发光高温固相法沉淀法双掺杂三掺杂
分类号: TN244
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 170次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

上转换发光在全固态激光器,显示设备和光放大器等方面具有重要的应用价值,一直以来受到了广泛关注。本文分别采用高温固相法和沉淀法合成了以氧化物和氟化物为基质的稀土离子掺杂上转换发光材料,结合980nm激发下的光谱图对其上转换发光特点及发光机理进行了分析,并初步探讨了掺杂方式和制备条件对上转换发光效率的影响。本文共五章,系统地阐述了上转换的研究背景、研究理论,以及本人在攻读硕士学位期间所做的部分工作。本文前两章主要介绍了上转换研究领域的一些基础知识。简要地总结了上转换的发展历程和研究现状,展示了目前被广泛研究的上转换发光材料体系,并对上转换材料的制备方法及工艺、应用前景、研究手段和研究重点进行了简要说明,指出了上转换研究中存在的、急于解决的一些问题及其解决途径,介绍了上转换研究的理论基础,给出了上转换的各种发光机制。第三章中通过高温固相法合成了以Bi2O3为基质材料的Er3+,Yb3+离子共掺杂上转换发光材料,制备出了红绿光强度比远远高于氟化物的红光样品,测试了样品在980nm激光激发下的上转换发光,并且对其发光现象进行了解释。第四章中分别采用沉淀法和高温固相法制备了NaYF4:Yb3+,Tm3+双掺杂蓝光样品,讨论了沉淀法所制备样品中Yb3+离子掺杂浓度对蓝色上转换发光的影响,得到了Yb3+离子的最佳掺杂浓度。对两种条件下所制备的成分相同的样品的发光强度进行了比较,发现沉淀法制备的样品发光性能更加优良。第五章在前一章的基础上采用沉淀法合成了Er3+,Yb3+,Tm3+三掺杂NaYF4基质上转换发光材料,Tm3+离子的浓度范围在0到0.6之间变化,发现上转换发光强度随着Tm3+离子浓度的增加而降低。分析了其发光特性和发光机制,研究了不同退火温度与样品发光性能和材料结构之间的关系,得到了最佳退火温度。最后总结了所做的工作,并且进行了展望。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-17
  1.1 发展概况  10-11
  1.2 上转换发光基质材料  11-13
    1.2.1 卤化物  12
    1.2.2 氧化物  12-13
    1.2.3 硫化物  13
  1.3 制备方法及工艺  13-15
    1.3.1 高温固相法  13-14
    1.3.2 水热法  14
    1.3.3 Sol-Gel 方法  14
    1.3.4 沉淀法  14-15
    1.3.5 退火工艺  15
  1.4 研究手段  15
  1.5 上转换发光研究中的重点问题  15-16
  1.6 本文的主要工作  16-17
第二章上转换发光理论与上转换发光机制  17-27
  2.1 基本理论  17-23
    2.1.1 J-O 理论  17-19
    2.1.2 多声子无辐射弛豫几率  19
    2.1.3 能量传递过程的基本理论  19-21
    2.1.4 速率方程  21-22
    2.1.5 基质类场系数  22
    2.1.6 敏化机制  22-23
  2.2 上转换发光机制  23-27
第三章铒镱在Bi_2O_3基质中的共掺杂发光特性分析  27-34
  3.1 引言  27-28
  3.2 样品的制备与样品光谱性质的分析  28-29
  3.3 上转换发光机制的讨论  29-33
  3.4 小结  33-34
第四章镱铥在NaYF4 基质中的共掺杂发光特性  34-41
  4.1 引言  34
  4.2 样品的制备工艺和过程  34-35
    4.2.1 实验仪器  34
    4.2.2 试验试剂  34
    4.2.3 材料的合成  34-35
    4.2.4 烧结过程  35
  4.3 Yb~(3+)掺杂浓度对上转换发光的影响  35-38
  4.4 对高温固相法制备样品的探讨  38-40
  4.5 小结  40-41
第五章铒镱铥三掺杂NaYF_4 基质体系的合成及其发光特性  41-55
  5.1 引言  41
  5.2 样品的制备工艺和过程  41-42
    5.2.1 实验仪器  41
    5.2.2 实验试剂  41
    5.2.3 样品的制备和退火  41-42
  5.3 Er~(3+),Yb~(3+)，Tm~(3+) 掺杂体系的上转换发光  42-54
    5.3.1 实验结果分析  42
    5.3.2 Tm~(3+)离子掺杂浓度对上转换发光的影响  42-44
    5.3.3 上转换机理分析  44-52
    5.3.4 退火温度对样品性能和结构的影响  52-54
  5.4 小结  54-55
总结与展望  55-57
参考文献  57-60
致谢  60-61
附录A（攻读学位期间发表论文目录）  61-62
附录B  62

Bi_2O_3与NaYF_4体系的上转换研究

内容摘要

全文目录

相似论文