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。

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Tm³⁺離子的能級分佈圖，提出了Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Yb³⁺多晶的上轉換藍光發光機理，具體機理如圖所示。 

由Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Yb³⁺多晶的上轉換功率曲線可知，上轉換藍光的發光過程以三光子能量傳遞過程為主。Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Yb³⁺多晶上轉換藍光激發機理如下：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Tm³⁺離子，使Tm³⁺離子由基態能級³H₆躍遷到³H₅能級，並無輻射弛豫到³F₄能級，至此第一次能量傳遞過程結束。然後處於激發態能級的Yb3+離子第二次將能量傳遞給Tm³⁺離子，使Tm³⁺離子由³H₅能級躍遷至³F_2,3能級，並無輻射弛豫到³H₄能級，至此第二次能量傳遞過程結束。最後處於激發態能級的Yb³⁺離子第三次將能量傳遞給Tm³⁺離子，使Tm³⁺離子由³H₄能級躍遷至¹G₄能級， ¹G₄能級的Tm³⁺離子再向基態能級³H₆躍遷，輻射出475nm波長的上轉換藍光。

Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Yb³⁺多晶上轉換紅光的發光機理與藍光類似，處於基態能級的Tm³⁺離子通過三光子能量傳遞被激發到¹G₄能級後，由¹G₄能級向³F₄能級躍遷輻射出660nm波長的上轉換紅光。

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