稀土摻雜鎢酸鈣多晶上轉換發光機理

以下為稀土摻雜鎢酸鈣Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Yb³⁺多晶上轉換發光機理的分析。

根據Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Yb³⁺多晶的上轉換穩態發射光譜和功率曲線分析，結合Ho³⁺離子的能級分佈圖，提出了Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Yb³⁺多晶的上轉換綠光和紅光發光機理，具體機理如圖6所示。

由Zn0.1Ca0.9WO4：Ho3+/Yb3+多晶的上轉換功率曲線可知，上轉換綠光和紅光的發光過程均為兩光子能量傳遞過程。Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Yb³⁺多晶上轉換綠光激發機理如下：首先 Yb³⁺離子受到980nm雷射器的激發，發生能級躍遷²F_7/2→²F_5/2，處於激發態能級的Yb3+離子不斷將能量傳遞給Ho³⁺離子，使Ho³⁺離子由基

態能級⁵I₈躍遷到⁵I₆能級。然後處於激發態能級的Yb³⁺離子再次將能量傳遞給Ho³⁺離子，使Ho³⁺離子由⁵I₆能級躍遷至⁵S₂,⁵F₄能級。最後Ho³⁺離子由⁵S₂,⁵F₄能級向基態能級⁵I₈躍遷，輻射出545nm左右的上轉換綠光。 

上轉換紅光發射存在無輻射弛豫過程，可能存在兩種機制。第一種機制：當Ho³⁺離子吸收能量被激發到5I6能級後，通過無輻射弛豫躍遷到⁵I₇能級，處於⁵I₇能級的Ho³⁺離子再次吸收Yb³⁺離子傳遞的能量躍遷至⁵F₅能級。第二種機制：與綠光激發原理相似，當Ho³⁺離子與Yb³⁺離子通過兩次能量傳遞處於⁵S₂,⁵F₄能級後，無輻射弛豫到⁵F₅能級。最後處於5F5能級的Ho³⁺離子都向基態能級⁵I₈躍遷，發射出659nm左右的上轉換紅光。

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