中国博士后科学基金(20100480840)
- 作品数：14 被引量：31H指数：4
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- 相关机构：河北大学航天长征火箭技术有限公司大连海事大学更多>>
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- 相关领域：理学机械工程更多>>
- Yb^(3+)/Er^(3+)共掺BaGd_2ZnO_5上转换发光动力学过程的研究被引量：3
- 2012年
- BaGd2ZnO5∶Yb3+,Er3+是目前报道的上转换效率最高的发光材料,有广泛的应用前景,但到目前为止还没有关于该基质材料中Er3+发光动力学过程研究的报道。采用溶胶凝胶法制备BaGd2ZnO5∶Yb3+,Er3+上转换发光材料,测量不同激发密度下上转换光发射功率及上转换效率。数据表明:当激发密度较低时,绿色光发射强度与激发光功率的二次方成正比;激发密度较高时,与激发光功率的一次方成正比;上转换能量效率先增大后减小,具有一个极大值。通过建立不同激发密度下,Er3+离子4 S3/2能级上转换光发射速率方程模型,阐述了产生这一现象的动力学过程和绿色光发射产生的机理。在弱激发条件下,用方波调制的971nm LD激光激发BaGd2ZnO5∶Yb3+,Er3+样品,测量上转换绿光的上升和衰减过程,用Er3+离子4 S3/2能级的速率方程拟合绿光的上升和衰减过程确定相关参数,证实Er3+离子4 S3/2能级粒子布居主要来自于Yb3+→Er3+的能量传递。
- 杨艳民焦福运苏红新李自强刘云峰李志强杨志平
- 关键词：速率方程
- BaIn_6Y_2O_(13)∶Yb^(3+),Er^(3+)的制备及上转换发光性质的研究被引量：1
- 2013年
- 采用高温固相法合成了不同Yb3+和Er3+掺杂浓度的BaIn6Y2O13上转换发光材料。XRD数据显示,所合成的BaIn6Y2O13∶Yb3+,Er3+属于六方晶系,引入激活剂并没有改变基质的晶体结构。利用971nm半导体激光器激发样品,测量样品在不同激发光密度下上转换发射光谱和发射光功率,计算了上转换能量效率。数据表明在激发密度不变,激活剂浓度增加时,上转换光绿红比减小;激活剂浓度不变激发光密度增加时,发射光绿红比增大。分析表明是由于Er3+之间的交叉弛豫增强导致绿红比随激活剂掺杂浓度的增加而减小;Yb3+和Er3+之间的能量传递和Er3+的激发态吸收增强导致绿红比随激发密度的增加而增大。随着激发功率增加,在较低激发功率时,上转换绿光发射强度与激发功率的二次方成正比;在较高激发功率时,上转换绿光发射强度与激发功率的一次方成正比,与报道的结果一致。能量效率存在极大值,分别为0.38%(Yb3+掺杂浓度3%,Er3+掺杂浓度1%)和0.06%(Yb3+掺杂浓度9%,Er3+掺杂浓度3%),产生极值的一个原因是4I 13/2亚稳态能级寿命较长,聚集了大量电子,使基态电子急剧减少,导致上转换泵浦效率降低。
- 杨艳民焦福运李自强苏献园张韶阳苏红新李志强
- 氮化铝铬的制备及其光学性质被引量：1
- 2012年
- 利用直接氮化法得到了氮化铝和氮化铬,并用两种途径得到Cr3+掺杂的氮化铝样品。用X射线衍射仪分析了样品晶相并测试了两种样品的激发和发射光谱,计算了晶体场劈裂参数Dq和Racah参数B及Dq/B分别为1 800,693.69和2.59。光谱数据表明,Cr3+在氮化铝中属于强场环境,光发射来自于最低激发态2E能级,与在氧化铝中的环境相似。根据光谱数据给出了Cr3+在氮化铝晶体场中的能级。
- 杨艳民李自强焦福运刘云峰李志强苏红新杨志平
- 关键词：氮化铝光发射能级
- Er^(3+),Yb^(3+)共掺杂的NaYF_4荧光粉的制备及下转换发光研究被引量：4
- 2014年
- 采用高温固相法合成了Er3+、Yb3+共掺杂的NaYF4荧光粉。XRD测量数据表明合成的样品为纯相。测量了样品的激发谱和发射谱,证明377 nm的紫外光通过量子剪裁的形式将能量传递给一个Yb3+,发射一个975 nm的红外光子,再从4F9/2能级跃迁到基态发射一个红外光子。测量了377 nm激发下,监测541 nm的发光寿命曲线,计算得到最大的量子效率为126.35%。通过监测Yb3+的975 nm的近红外发射,证明了Er3+的4F7/2和2H11/2能级通过下转换的形式将吸收的485 nm和519 nm的能量传递给Yb3+。这种将Er3+在可见光波段的多种光子能量传递给Yb3+发射975 nm的近红外光子的思想在以前的研究中从未被提出。
- 蔡淑珍刘琳琳李明明于芳米超李晓东张娇刘延洲杨艳民
- 关键词：量子剪裁量子效率
- Tb^(3+)、Yb^(3+)共掺BaGd_2ZnO_5荧光粉的制备及其近红外量子剪裁研究被引量：2
- 2013年
- 采用高温固相法合成了Tb3+、Yb3+共掺杂的BaGd2ZnO5荧光粉。XRD测量数据表明合成的样品为纯相。在Tb3+特征激发(297 nm)下得到了Yb3+的特征发射(977 nm),并且对Tb3+与Yb3+能级图进行分析,证明Tb3+到Yb3+为合作能量传递。测量了不同Yb3+浓度下Tb3+的5D4能级(544 nm)的发光寿命曲线,计算得到Tb3+与Yb3+的能量传递效率和量子效率,最高量子效率为125.5%。Yb3+的发射与硅太阳能电池的吸收匹配,该材料有可能应用于硅太阳能电池以提高其转换效率。
- 杨艳民刘琳琳蔡淑珍焦福运
- 关键词：量子效率
- Yb^(3+)/Er^(3+)共掺BaGd_2O_4荧光粉的制备及其上转换发光性质被引量：1
- 2013年
- 采用溶胶-凝胶法制备了Yb3+/Er3+共掺杂BaGd2O4上转换荧光粉。研究了退火温度对BaGd2O4晶体结构的影响,以及Yb3+/Er3+共掺杂的BaGd2O4荧光粉在971 nm LED激发下,激发密度与上转换发射光功率及效率的关系。研究结果表明,尽管BaGd2O4与目前报道效率最高的Yb3+/Er3+共掺杂BaGd2ZnO5基质的最高声子能量相同,但光-光转换效率却相差82倍,极值量子效率相差7.8倍。结论认为,在声子能量不是很高的情况下,材料结构是影响上转换效率的主要因素。
- 杨艳民张娇苏献园米超李晓红于芳李志强
- 关键词：上转换发光
- LaOBr:Eu^(3+)的制备及发光特性
- 2013年
- 采用固相合成法制备了Eu3+掺杂的LaOBr发光材料,研究了不同物质的量分数的Eu3+对发光性质的影响,其中Eu3+的物质的量分数为0.1%,0.2%,0.5%,1%.X线衍射图表明:所得样品为纯相的LaOBr.测量了不同物质的量分数的激发谱、发射谱及荧光寿命.通过对Eu3+衰减曲线的拟合,得到在相同Eu3+的物质的量分数下,从电荷迁移带跃迁到5 D0能级时间比5 D2能级跃迁到5 D0能级时间短,但从5 D0能级跃迁到基态能级的时间基本相同,说明Eu3+之间存在交叉弛豫现象.利用Judd-Oflet理论,从发射光谱获得了Eu3+的光学跃迁强度参数Ωλ(λ=2,4).
- 刘冲张韶阳李刚杨艳民
- KCaM(PO_4)_2:Dy^(3+)(M=La,Y,Lu)荧光粉的制备与发光性质
- 2013年
- 采用传统高温固相法制备了KCaM(PO4)2:Dy3+(M=La,Y,Lu)荧光粉。X射线衍射表明,KCaM(PO4)2:Dy3+(M=La,Y,Lu)荧光粉属于六方晶系,P6222空间点群;随着金属阳离子M离子半径的增大,衍射峰向小角度方向移动。低温下的KCaM(PO4)2:Dy3+(M=La,Y,Lu)荧光光谱表明:同一基质中Dy3+在不同波长光激发下,发射峰发生了改变。金属阳离子M在晶体中存在2种格位(发光中心),在不同金属阳离子M的基质中,用相同光激发时,发射光谱明显不同。金属阳离子M的改变引起周围晶体场的改变,从而改变2种格位在不同基质中所占有的比例。因此,可以把Dy3+作为探针来研究晶体结构的变化。
- 杨艳民李自强郭彦明付喜宏焦福运苏献园张韶阳李志强
- 关键词：镝离子
- Er^(3+),Yb^(3+)共掺杂BaGd_2ZnO_5纳米晶体上转换光学温度传感被引量：5
- 2015年
- 采用溶胶-凝胶方法制备了到目前为止已见报道的效率最高,化学性能稳定的上转换发光材料BaGd2ZnO5∶4%Yb3+,1%Er3+纳米晶体。XRD数据表明样品为纯相,属于正交晶体,空间群为Pbnm,SEM图片显示所制备的样品尺寸约为150nm左右,分布均匀。样品在971nm半导体激光器激发下,产生强烈的绿光发射,肉眼可视,上转换强度与泵浦能量关系n=1.22为双光子实现了上转换发射。它们来自Er3+2 H11/2→4 I15/2和4 S3/2→4 I15/2的跃迁发射,Er3+主要的激发态吸收(ESA)过程是:4 I15/2→4 I11/2→4 F7/2→2 H11/2,4 S3/2,Yb3+吸收截面很大(104cm-1)容易传递它的激发态能量到Er3+,提升了Er3+2 F7/2的布局粒子数和能态,进而提升了光谱中各个峰的强度。由于Er3+的2 H11/2和4 S3/2能级间距较小,电子在这两能级的布居符合玻尔兹曼分布是温度的函数,因此可以通过监测这两个能级发射强度比例(FIR)来测量基质材料的温度。这种方法不干扰被测对象的温度场,可消除测量精度的不确定性,具有较宽的温度测试范围及合理的温度分辨率,使用的泵浦源简单、方便、低廉,更具商用价值。样品的温度变化范围350~800K时,温度测量灵敏度最高可达0.003 1K-1。同时,它在较低的激发密度下就能产生较高上转换发射功率,使其成为远距离非接触温度测量的理想材料。
- 刘延洲杨艳民郭彦明张连水米超刘琳琳
- Mg_2Y_8Si_6O_(26):Ce^(3+),Mn^(2+)荧光粉的制备及发光性能的研究被引量：2
- 2013年
- 高温固相法合成了Ce3+,Mn2+共掺的Mg2Y8Si6O26荧光粉,利用X射线粉末衍射仪(XRD)、荧光分光光度计对其结构和发光性能进行了研究。表明样品为纯相的Mg2Y8Si6O26晶体,属于六方晶系,空间群为P63/m。光谱数据表明Ce3+在该晶体中占有两种不同格位,分别为C3格位和C1h格位,通过激发和发射光谱对Ce3+在两种格位的发光进行了研究。在286nm光激发下Ce3+,Mn2+共激活Mg2Y8Si6O26的发射光谱除了在400nm有Ce3+的特征发射外,还在600nm处出现了Mn2+的特征发射,表明Ce3+和Mn2+之间存在能量传递。通过改变Mn2+的浓度实现了白光发射,它可用于紫外光激发的单一基质白光发射荧光粉。
- 杨艳民苏献园焦福运李自强张韶阳
- 关键词：发光
