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Yb3+/Er3+/Tm3+：Y2Si2O7纳米晶体的结晶相对上转换过程及白光发射的影响。
摘要： 采用溶胶-凝胶法制备了Yb3?、Er3?、Tm3?:Y?Si?O?纳米粉体，并分别在1050°C和1480°C下退火12小时以研究物相对结构和光学性能的影响。所有粉体的X射线衍射图谱(XRD)显示大部分衍射峰与Y?Si?O?标准JCPDS卡片(PDF#38-0223和PDF#38-0440)高度吻合。通过扫描电镜(SEM)观察粉体形貌并进行化学成分分析。Y?Si?O?的漫反射光谱显示，在400-1050nm范围内不同掺杂离子的粉体呈现数量各异的跃迁峰。详细分析了粉体在975nm激发下400-900nm范围内的光谱特性，以确定可能的上转换(UC)发射机制。室温下还观察到随激光泵浦功率增加而增强的宽谱白光发射。反射光谱与上转换发光光谱中观测到的跃迁谱型均表现出晶相依赖性。
关键词： 纳米荧光粉，溶胶-凝胶法，上转换，白光发射
更新于2025-11-25 10:30:42
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烧绿石相Yb<sub>x</sub>Er<sub>2-x</sub>Ti<sub>2</sub>O<sub>7</sub>薄膜中的等离激元增强上转换发光
摘要： 通过简便的溶胶-凝胶法结合旋涂技术和700℃退火处理，成功制备了烧绿石相YbxEr2-xTi2O7(YETO)薄膜。高浓度Yb3+离子能促进Yb3+/Er3+共掺杂锐钛矿相TiO2在700℃下向烧绿石相YETO转变。研究发现含30 mol% Yb3+离子的YETO薄膜具有最强的上转换(UC)发光。此外，在YETO薄膜中引入金纳米棒(Au NRs)可进一步增强UC荧光。通过调节Au NRs密度，由于局域表面等离子体共振效应产生的激发场增强作用，UC发射强度提升了约2.8倍。
关键词： YbxEr2-xTi2O7，薄膜，等离子体，上转换
更新于2025-11-21 11:01:37
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近红外激光驱动的坚固玻璃陶瓷基上转换固态照明
摘要： 激光照明通常由蓝光激光器和下转换荧光粉组成，被认为是有望取代传统LED照明的下一代光源。然而高功率蓝光激光的照射不可避免地会引发显著热效应，这对荧光粉转换器及器件结构提出了很高要求。本研究提出了一种近红外激光驱动上转换固态照明的概念验证原型，采用掺杂稀土元素的α/β-NaYF4嵌入式玻璃陶瓷作为上转换色转换材料，并选用热效应较低且与Yb3?敏化剂完美共振的常规980nm激光作为泵浦源。通过将Yb/Tm/Er共掺α-NaYF4玻璃陶瓷与980nm激光耦合，确实产生了稳定明亮的上转换白光，但由于Er掺杂浓度较低，其流明效率仅为0.3lm/W，能量效率仅0.12%。作为替代方案，设计了一种Yb/Tm共掺玻璃陶瓷与Yb/Er共掺玻璃陶瓷的堆叠结构作为色转换材料，在275W/cm2激光功率密度下将流明效率提升至1.0lm/W，能量效率达到0.5%。该研究为激光照明提供了新思路，并开拓了玻璃陶瓷的应用领域。
关键词： 上转换、镧系离子、光学材料、玻璃陶瓷、激光照明
更新于2025-11-20 15:33:11
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掺杂Yb<sup>3+</sup>/Ln<sup>3+</sup>/Mn<sup>4+</sup>（Ln = Er、Ho和Tm）的Na<sub>3</sub>ZrF<sub>7</sub>荧光粉：油-水界面阳离子交换合成、双模发光与防伪应用
摘要： 高效双模发光在高安全性防伪领域具有重要应用价值。本研究通过油-水界面阳离子交换法，以Yb3?/Ln3?:Na?ZrF?为交换基质，制备了Yb3?/Ln3?/Mn??（Ln=Er、Ho和Tm）三掺杂Na?ZrF?荧光粉。该产物在紫外光激发下呈现典型的Mn??红色下转换发光，在980 nm激光激发下则展现出Er3?红色、Ho3?黄色及Tm3?近红外多色上转换发射。Na?ZrF?基质中的Mn??掺杂离子具有高达3.63的强晶体场强度Dq值，表现出优异的热稳定性——在448 K时仍能保持初始发光强度的90%。稳态与瞬态发射光谱证实Mn??与Ln3?之间不存在有害能量转移作用，使该产物具备明亮且肉眼可见的双功能发光特性。通过特殊图案荧光标记的概念验证实验，证实该荧光粉可应用于防伪领域。
关键词： 磷光体、上转换、防伪、阳离子交换、双模发光
更新于2025-11-20 15:33:11
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Er3+/Yb3+共掺硼磷酸盐玻璃陶瓷的上转换发光及高灵敏传感特性
摘要： 通过传统熔融淬火工艺及后续热处理，成功制备了具有立方KAlSi2O6型结构的Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃陶瓷(GC)。采用X射线粉末衍射仪(XRD)结合透射电子显微镜(TEM)对GC进行结构表征。通过吸收光谱、光致发光光谱、泵浦功率依赖的上转换(UC)发射光谱及UC衰减曲线系统研究了其上转换光学性能。利用能级图分析了可能的能量传递过程与跃迁通道。结果表明，GC的上转换发光性能较前驱体玻璃(PG)有所提升。此外，在980 nm激光激发下测量了GC在298-798K温度范围内的温度依赖性UC发射光谱。结合荧光强度比(FIR)技术，研究了具有两个热耦合能级(TCELs)的Er3+/Yb3+共掺GC（525 nm处Er3+:2H11/2→4I15/2和549 nm处Er3+:4S3/2→4I15/2）在298-798K温度范围内的UC发射随温度的变化关系。对于优化的Er3+/Yb3+共掺GC，在298 K时相对灵敏度Sr?max的理论最大值为1.67% K?1，在570 K时绝对灵敏度Sa?max为4.59×10?3 K?1，表明该Er3+/Yb3+共掺磷酸盐GC是具有更高灵敏度的光学温度传感器的极具前景的候选材料。
关键词： 玻璃陶瓷，光学测温，上转换
更新于2025-11-20 15:33:11
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铕/镱共掺杂硫氧化钆上转换纳米棒：形貌、物理化学及光学性能评估
摘要： 在本研究中，我们开发了一种新型制备上/下转换Eu3?/Yb3?共掺杂氧硫化物纳米棒的方法，该材料在可见光（460 nm）或近红外（976 nm）激发下可呈现620 nm处的强红色发射。通过系统分析镧系离子浓度、成核剂类型、反应温度及压力等合成参数，揭示了它们对材料形貌与光致发光性能的影响。研究表明，乙醇胺作为成核剂可替代常用的三乙胺，具有毒性更低的显著优势。透射电镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）及Zeta电位分析表明，纳米棒在热处理与硫化过程中表面化学性质发生演变但未引起形貌改变。下转换（DC）与上转换（UC）发光强度均呈现掺杂离子浓度依赖性：当Yb3?/Eu3?浓度比为0.25时获得最强DC发射，而UC发光峰值出现在4的比值条件下；反之，当采用4和0.25的Yb3?/Eu3?浓度比时分别出现DC与UC猝灭现象，证实发光中心既受化学环境也受离子掺杂比例的显著影响。研究证明双光子吸收是UC过程中红色发射的主要机制。
关键词： 纳米棒、稀土合金与化合物、上转换、氧硫化物
更新于2025-11-19 16:56:35
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通过连续外延逐层生长（SELF）策略制备的多壳层上转换纳米结构，具有增强的光致发光强度，用于高级防伪
摘要： 由于能够将近红外（NIR）入射光转化为高能紫外或可见光光子，镧系掺杂上转换纳米粒子（UCNPs）作为极具吸引力且无可比拟的试剂，在防伪应用中备受关注。为促进高效能量传递并克服上转换光致发光效率低的瓶颈，我们报道了一种基于离子层吸附和奥斯特瓦尔德熟化的一锅连续外延逐层生长（SELF）策略，成功合成了一系列高质量单分散多壳层UCNPs，其尺寸分布窄（变异系数小于5%）。通过连续引入壳层前驱体溶液，成功沉积多达30层均匀壳层，使Er3?和Tm3?掺杂多壳层UCNPs的上转换发射强度分别实现300倍和200倍的跃升。利用SELF法制备的多壳层UCNPs结合自制的下转换纳米粒子（DCNPs），我们开发了一种基于双模态发光调控的简易、低成本防伪策略，提供更高层次的安全?；?。真实图案在980 nm近红外激光激发下肉眼更易辨识，而虚假信息在紫外光照射下即可清晰读取。同时，凭借多壳层UCNPs显著提升的亮度，实现了低背景干扰且脊线纹路细节清晰的潜在指纹识别。
关键词： 防伪、上转换、增强光致发光、多壳层、潜指纹
更新于2025-11-19 16:46:39
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三掺杂Yb/Er/Tm的Na3ZrF7上转换纳米晶体用于高性能温度传感
摘要： 过去几十年间，基于荧光强度比（FIR）技术的非接触式光学测温法已得到广泛研究。然而现有系统存在两个重要缺陷：除FIR所需光谱波段外还存在干扰信号，且缺乏用于参考信号的内标。本研究在Yb/Er/Tm三掺杂Na3ZrF7纳米体系中仅获得Er3+的4F9/2→4I15/2（~673 nm）和Tm3+的3H4→3H6（~800 nm）两个发射谱带。其中Er3+的上转换（UC）发射强度随温度升高保持不变，作为参考信号；而Tm3+的发射强度显著增强，作为温度信号。计算得出最大绝对温度灵敏度（Sa）为393 K时的0.17 K-1，最大相对温度灵敏度（Sr）为313 K时的1.76 %K-1。
关键词： Na3ZrF7纳米晶体、自参考、稀土离子、温度传感器、上转换
更新于2025-11-14 17:04:02
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Yb3+离子在Gd2Ce2O7:Yb3+,Er3+磷光体中能量传递与交叉弛豫过程评估中的作用
摘要： 能量传递（ET）与交叉弛豫（CR）过程对调控上转换（UC）材料的发光颜色与强度具有重要作用。通过计算ET与CR过程的系数，可为评估上转换发光性能提供直观依据。研究发现，这些ET与CR过程是导致Gd?Ce?O?:Yb3?,Er3?荧光粉呈现颜色可调特性的关键因素?；谑笛椴獾玫纳献还馄子胧倜?，通过求解速率方程建立了ET和CR系数的数学表达式，该结果有助于量化评估不同Yb3?掺杂浓度样品中ET与CR过程的效率。随着Yb3?离子浓度增加，ET过程系数从1.05提升至7.93×101? cm3s?1，CR过程系数则从2.69增至72.01×101? cm3s?1，表明该基质中CR与ET过程高效。此外，根据2H??/?与?S?/?能级的荧光强度比评估了潜在的温敏特性，在503K时获得最大灵敏度（S）约0.00337 K?1。本研究为评估这些上转换过程提供了新见解，揭示了材料在颜色调控与温度传感方面的应用潜力。
关键词： 上转换、数学表达式、交叉弛豫、温度传感、能量传递
更新于2025-11-14 17:03:37
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通过高敏化剂掺杂含量改善基于NaGdF4活性核/活性壳结构的负热猝灭效应
摘要： 近期通过引入内部缺陷和减小平均粒径的策略来改善Yb3?敏化氟化物上转换(UC)纳米晶体(NCs)的负热猝灭效应(TQE)。本文采用高总Yb3?掺杂含量的活性核/活性壳结构增强Er3?离子吸收强度，并将Er3?激活剂掺杂在壳层以实现从激活剂到表面缺陷的能量迁移过程。在此情形下，随着温度升高，该能量迁移过程的抑制程度加剧，从而实现更优的负TQE。具体而言，当温度从293 K升至413 K时，40Yb: NaGdF?@60Yb/2Er: NaGdF? NCs的整体上转换发射强度提升约8.24倍，而具有相近平均粒径的NaGdF?@20Yb/2Er: NaGdF? NCs仅增强约3.44倍。
关键词： Yb3?浓度、上转换、温度传感、负热猝灭
更新于2025-11-14 17:03:37