Yb3+浓度对稀土掺杂钨酸钙多晶吸收光谱的影响

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年7月21日星期二 14:22; 作者：xinyi; 点击数：1669

以下为Yb³⁺浓度对Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Yb³⁺多晶吸收光谱的影响。

固定Tm³⁺离子浓度为2mol%，掺杂不同Yb³⁺浓度的Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Yb³⁺多晶紫外-可见吸收光谱如图3所示。

Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Yb³⁺多晶的紫外-可见吸收光谱扫描范围为200~850nm。从图中可以看出，Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Yb³⁺多晶在690nm和795nm处有明显的吸收峰，这是Tm³⁺离子不同能级之间的电子跃迁产生的，分别对应Tm³⁺离子的³H₆→³F₂_，3和³H₆→³H₄能级跃迁。

从图中我们可以看出，Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Yb³⁺多晶在300nm左右紫外吸收峰强度直线下降，可以把此处作为紫外吸收边。随着Yb3+离子掺杂浓度的不断提高，Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Yb³⁺多晶的紫外吸收边先红移后蓝移，且蓝移程度较大。这是由于少量Zn²⁺离子的掺杂并没有改变CaWO₄晶体原有的体心四方结构，Zn²⁺离子只是取代了晶格中Ca²⁺离子的位置。同样，掺杂Ho³⁺离子和Yb³⁺离子占据了Zn²⁺离子或Ca²⁺离子的位置，多余的正电荷由Zn²⁺离子或Ca²⁺离子的空位缺陷补偿。

同样，由表可以看出，Tm³⁺、Yb³⁺离子的极化能力比Zn²⁺离子和Ca²⁺离子强。稀土离子的掺杂使Zn_0.1Ca_0.9WO₄多晶中WO₄^2-基团极化度增加，电子云变形性增大，自由电子跃迁所需能量减少，因此自由电子更易发生跃迁产生红移现象；当Yb³⁺离子浓度过大时，会使Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Yb³⁺多晶内部能量急剧增加，自由电子被束缚在价带很难发生能级跃迁，因此吸收边发生蓝移。