稀土双掺钨酸钙多晶的上转换稳态光谱分析1
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- 分类:钨业知识
- 发布于 2015年7月22日 星期三 14:48
- 作者:xinyi
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以下为稀土双掺钨酸钙Zn0.1Ca0.9WO4:Ho3+/Yb3+多晶的上转换稳态光谱的分析。
在980nm光源激发下,对Zn0.1Ca0.9WO4:Ho3+/Yb3+样品进行上转换稳态光谱测试,测试范围500~750nm,测试结果如图1所示。
由图1可以看出,Zn0.1Ca0.9WO4:Ho3+/Yb3+多晶在545nm处有明显的绿光发射峰,这个波长的绿光发射对应Ho3+离子的5S2,5F4→5I8能级跃迁。在659nm处出现了比绿光强度稍大的红光发射峰,这个波长的红光发射峰对应于Ho3+离子的5F5→5I8能级跃迁。掺杂的Ho3+由于受到基质晶体场的作用而发生能级劈裂,因此绿光和红光发射峰均出现劈裂的现象。
由于Ho3+离子的能级不能直接吸收980nm激发波长传递的能量,需要通过Yb3+离子的敏化作用传递能量,从而实现能级跃迁,因此Ho3+离子和Yb3+离子的比例直接影响上转换发光强度。测试样品固定Yb3+离子浓度为4mol%不变,逐渐增大Ho3+离子的浓度。由图中可以看出,随着Ho3+离子浓度的增加,绿光和红光的发光强度均增大。当Ho3+离子浓度为0.4mol%时,绿光和红光发光强度均达到最大值,此后再增加Ho3+离子浓度,发光强度逐渐减小。这是由于当Ho3+离子浓度较小时,Yb3+离子相对于Ho3+离子浓度较大,很多Yb3+离子没有被充分利用且Yb3+离子间距离较小,两个相邻的Yb3+离子组成一对,发生合作敏化作用,能量传递效率降低,因此发光较弱。当Ho3+离子浓度过大时,Yb3+离子传递给每个Ho3+离子的平均能量减少,很难发生能级跃迁,因此上转换发光强度减弱。当Ho3+离子和Yb3+离子浓度比为1:10时,上转换发光强度最强。
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