稀土摻雜鎢酸鈣多晶粉的製備及其上裝換性能研究-稀土離子簡介 (1)

稀土摻雜鎢酸鈣多晶粉的製備及其上裝換性能研究

稀土離子簡介 

近年來，稀土元素在許多領域被化學家們廣泛研究，但並沒有嚴格的定義。廣義的稀土元素是指一類化學性質比較相似的元素，即鑭系元素和鈧、釔，總共17個元素。三價稀土元素被廣泛應用于上轉換發光。啟動離子可以單獨摻雜上轉換基質材料，也可以與敏化離子共同作用進行摻雜。在單摻材料中，主要利用稀土離子直接吸收泵浦能量發生能級躍遷而發光，由於稀土離子不易直接吸收紅外能量，因此這類材料的上轉換效率較低。如果提高摻雜離子的濃度發光強度會有所改變，濃度過大會發生螢光猝滅，即上轉換發光強度急劇下降。人們對上轉換螢光猝滅現象進行了較多的研究，不斷尋求解決辦法。為了使能量傳遞效率提高，往往摻雜敏化離子進行能量傳遞。通常摻雜的敏化離子濃度較高，如Yb³⁺，其²F_7/2→ ²F_5/2躍遷吸收大量能量，對950~1000nm鐳射提供的能量吸收效率較高。Yb³⁺離子的激發態比啟動離子Er³⁺、Ho³⁺、Tm³⁺的激發亞穩態高，能有效地將能量傳遞給這些啟動離子，進行兩光子或多光子連續能量傳遞，從而使啟動離子發生能級躍遷，發射特定波長的光，上轉換發光效率提高。Yb³⁺離子的摻雜濃度通常比啟動離子濃度高，有利於離子之間的交叉弛豫，從而提高能量傳遞效率。因此， 敏化劑Yb³⁺離子可以提高能量傳遞效率，上轉換敏化可以作為上轉換發光的增強機制。 

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