位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
掺钬镱离子的氟氧化物玻璃陶瓷的一级和二级红外量子剪裁的研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:TN244[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]应用光学北京重点实验室和分析测试中心,北京师范大学,北京100875, [2]Sumita Optical Glass, Inc., 4-7-25 Harigaya, Urawa, Saitama, 338, Japan, [3]北京大学化学与分子工程学院,北京100871
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:10674019)和中央高校基本科研业务费专项资金(批准号:212-105560GK)资助的课题.
中文摘要:

本文报道了掺钬镱离子的氟氧化物玻璃陶瓷的一级和二级红外量子剪裁的比较研究.研究发现当0G5能级到0&能级及之间的能级被激发的时候,大多数的粒子数容易无辐射弛豫到(5F4^5S2)能级.在(0F40&)能级,由很强的ET7-ETaYb{5F4(Ho)→5I6(Ho),2F7/2(Yb)→2F5/2(Yb))交叉能量传递渠道,导致Ho3+离子的粒子数被无损耗的交叉能量传递到5I6能级,同时Yb3+离子从基态2F7/2能级被激发到2F5/2能级,它导致了两个能被晶体硅有效吸收的红外光子,即一个(1153am,1188am)的红外光子和另一个(973.0nm,1002.0nm)的红外光子,因此出现了显著的双光子一级红外量子剪裁.最后,该文计算了Ho(0.5)Yb(1):FOV和Ho(0.5)Yb(10.5):FOV的交叉能量传递效率为ηtr,1%Yb(5FS2)=29.2%,‰,10.5%Yb(5F4^5S2)=99.2%和它们的共合作能量传递效率为ηtr,1%Yb(5F3)=4.18%,ηtr,10.5%Yb(5F3)=75.3%;而它们的双光子量子剪裁效率的理论上限值依次为ηCR,1%Yb(5F4^5S2)=129.2%,ηCR,10.5%Yb(5F4^5S2)=199.2%和ηCO,1%Yb(5F3)=104.18%,ηCO,10.5%Yb(5F3)=175.3%.因此发现了一级红外量子剪裁有比二级红外量子剪裁高较多的概率.该项研究对太阳能电池效率的提高很有意义.

英文摘要:

Infrared quantum cutting is an international hot research field nowadays. Comparitive research between first-order and second- order quantum cutting of Ho3+ Yb3+ doped oxyfluoride vitroceramics is reported in present paper. It is found that most population can easily non-radiativly relax to (5F45S2) energy level when the energy levels between 5G5 and 5S2 are excited. For (5F4^5S2) level, the population of Ho3+ ion can be cross-transferred to 5/6 level by strong ET7---ETaYb {5 F4 (Ho) →4 I6 (Ho), 2 F7/2 (Yb) → 2F5/2 (Yb)} cross energy transfer passage; meanwhile, Yb3+ ion is excited to 2F5/2 level from 2F7/2 ground state. It results in the two infrared photons which can be absorbed by crystal Si, that is, one is (1153 nm, 1188 nm) infrared photon and the other is (973.0 nm, 1002.0 nm) infrared photon. Therefore, it results in two-photon first-order infrared quantum cutting. Finally, the cross energy transfer efficiency r/tr,l%Yb(5F45S2) = 29.2%,ηtr,10.5%Yb(SF45S2) = 99.2% and cooperative energy transfer efficiency r/tr,l%Yb(5F3) = 4.18%, ηtr,10.5%Yb(SF3) = 75.3% of Ho(0.5)Yb(1):FOV and Ho(0.5)Yb(10.5):FOV are calculated. Their quantum efficiency up-limits of two-photon quantum cutting are ηCR,1%Yb(5F45S2) →129.2%, ηCR,10.5%Yb(5F45S2) =199.2 and ηCO,1%Yb(5F3) = 104.18%, ηCO, 10.5%Yb (5F3) = 175.3% respectively. That is to say, the probability of first-order infrared quantum cutting is larger than that of second-order infrared quantum cutting. The present research is of significance for enhancing solar cell efficiency.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876