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Y2O3纳米晶体中Ln^3+(Ln=Tb,Tm,Eu)发光浓度猝灭及能量传递的研究
  • ISSN号:1000-0593
  • 期刊名称:《光谱学与光谱分析》
  • 时间:0
  • 分类:O614.3[理学—无机化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]哈尔滨师范大学物理与电子工程学院,黑龙江哈尔滨150025, [2]中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,激发态物理重点实验室,吉林长春130033, [3]大连海事大学物理系,辽宁大建116026, [4]中国科学技术大学,安徽合肥230026
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(50572102,50502031,10274083)资助
中文摘要:

采用燃烧法制备了不同Ln^3+(Ln=Tb,Tm,Eu)掺杂浓度和不同粒径的Y2O3∶Ln纳米晶体粉末样品,并通过高温退火获得了相应掺杂浓度的体材料样品。测量了纳米和体材料样品的发射光谱、XRD谱并拍摄了不同粒径样品的TEM照片。研究了纳米Y2O3∶Ln晶体粉末中发光中心的浓度猝灭现象和不同发光中心之间的能量传递行为。研究发现,在Y2O3纳米晶体粉末中,Tb3:5D4→7F5和Eu^3+:5D0→7F2发光的浓度猝灭与体材料中相似,而Tb^3+:5D3→7F5和Tm^3+:1D2→3H4发光的猝灭浓度明显高于体材料。这是因为纳米微晶的界面会阻止能量传递的进行,产生较强的尺寸限制效应,抑制发光材料中发光中心之间能量传递的进行,但不同类型的能量传递对粒径尺寸变化的依赖关系不同。尺寸限制效应对长程相互作用类型的能量传递(如电偶极-电偶极相互作用)的抑制作用明显,对短程相互作用类型的能量传递(如交换相互作用)的影响较小。

英文摘要:

Nano-powders Y2O3 with various particle sizes and different doping concentrations of Ln(Ln=Tb,Tm,Eu) were prepared by using a combustion technique.The bulky powders doped with concentrations corresponding to nano-powders were obtained by annealing the nano-powders at high temperature.The emission spectra,XRD spectra and TEM were used in the present study.The concentration quenching of luminescent centers and energy transfer between luminescent centers in Y2O3∶Ln nanocrystal powders were investigated.It was found that the behaviors of luminescence concentration quenching for 5D4→7F5∶Tb^3+ and 5D0→7F2∶Eu^3+ in nano-powders are similar to that in bulky powders.On the contrary,the quenching concentrations for 5D3→7F5∶Tb^3+ and 1D2→3H4∶Tm^3+ are distinctly higher than that in bulk powders.This owes to the size confinement effect: the interface of nanocrystal particles can stop a portion of the energy transfer,which happens in the bulk ones,between luminescent centers.The size confinement effect can bring different influences to the different types of energy transfer.For instance,it will restrain the energy transfer(governed by electric dipole-dipole interaction) between the ions in long distances,and will hardly affect the energy transfer(governed by exchange interaction) between the ions locating at near intervals.

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期刊信息
  • 《光谱学与光谱分析》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国光学学会
  • 主编:高松
  • 地址:北京海淀区魏公村学院南路76号
  • 邮编:100081
  • 邮箱:chngpxygpfx@vip.sina.com
  • 电话:010-62181070
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0593
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2200/O4
  • 邮发代号:82-68
  • 获奖情况:
  • 1992年北京出版局编辑质量奖,1996年中国科协优秀科技期刊奖,1997-2000获中国科协择优支持基础性高科技学术期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,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,美国生物医学检索系统,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),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:40642