Tm3+,Yb3+共摻鎢酸鈣多晶材料的上轉換發光及螢光溫度特性-4結果與討論(4)
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- 分類:鎢的知識
- 發佈於:2015-07-10, 週五 14:40
- 作者 xinyi
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為了進一步說明Tm3+,Yb3+共摻CaWO4中的能量傳遞和上轉換發光機制,圖5給出了Tm3+,Yb3+的能級結構.由於Yb3+對980nm的鐳射有強烈吸收,所以當Yb3+與Tm3+共摻時,Yb3+可以將能量傳遞給Tm3+,起到敏化劑的作用,從而增強Tm3+的上轉換發光.具體的上轉換過程如下:在980nm雷射器的抽運下,首先Yb3+吸收一個980nm的光子發生2F7/2→2F5/2的躍遷,處於激發態的Yb3+將能量轉移給基態Tm3+的3H6能級使其躍遷至3H5能級.由於Yb3+的2F5/2能級和Tm3+的3H5能級能量並不完全匹配,所以Yb3+向Tm3+的能量傳遞過程需要在聲子的輔助下完成.處於3H5能級的Tm3+非輻射弛豫到3F4能級,而在3F4能級的Tm3+可以繼續從Yb3+獲得能量躍遷至更高的3F2,3,這時3F2,3上的離子一部分完成3F2→3H6和3F3→3H6躍遷,發出689和705nm的紅光,此為2光子吸收過程.另一部分3F2,3上的Tm3+也可以非輻射弛豫到低的能級3H4.此外在3H4能級的Tm3+也能繼續從Yb3+獲得能量從而被激發到更高的1G4能級,這樣通過吸收3個光子後1G4→3H6藍色躍遷(477nm)和1G4→3F4紅色躍遷(749nm)就產生了.但是對於689和705nm的紅光,根據雙對數曲線擬合得到的2.42和2.38,我們認為這部分的上轉換機制應該來自兩部分,一部分是前面所說的兩光子過程,而另外一部分為3光子過程,即通過3次能量傳遞躍遷到1G4上的離子非輻射弛豫到3F2,3能級,完成3F2→3H6和3F3→3H6的躍遷.
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Tm3+,Yb3+共摻鎢酸鈣多晶材料的上轉換發光及螢光溫度特性-4結果與討論(3)
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- 發佈於:2015-07-10, 週五 14:36
- 作者 xinyi
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Tm3+,Yb3+共摻鎢酸鈣發光強度與抽運動率的雙對數曲線分析。
為了更好地瞭解Tm3+的上轉換機制,我們對Tm3+的藍光和紅光波段的上轉換發射強度與雷射器的激發功率之間的關係進行了研究.在非飽和狀態下,某激發態能級向低能級躍遷產生的螢光強度I與抽運功率P滿足下列關係式:I∝Pn,I是螢光強度,P是抽運鐳射功率,n為每發射一個可見光子所吸收的激發光子的數目,∝表示正比於.樣品的雙對數lgI-lgP曲線如圖4所示.從圖中可以看出,擬合得出的n值分別為2.83,2.78,2.42,2.38.表明樣品的上轉換藍光和紅光4個發射帶的產生是基於3光子和雙光子的吸收過程.
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- 作者 liwei
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