含Er3+/Yb3+:LaF3纳米晶氟氧化物玻璃陶瓷的发光特性与显微结构关系研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 马恩 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2007-06-06 |
| 授予单位 | 中国科学院福建物质结构研究所 |
| 授予地点 | 福建物质结构研究所 |
| 导师 | 王元生 |
| 关键词 | 氟氧化物玻璃陶瓷 激光材料 Er3+ Yb3+ 纳米晶 显微结构 光谱性能 上转换荧光 荧光寿命 |
| 其他题名 | The Relationship between the Spectroscopic and Microstructures Properties of Er Yb Doped Transparent Oxyfluoride Glass-Ceramics |
| 学位专业 | 凝聚态物理 |
| 中文摘要 | 本工作采用熔体急冷法及后续热处理分别制备了Er3+单掺及Er3+/Yb3+双掺的含LaF3纳米晶的透明氟氧化物玻璃陶瓷材料（SiO2-Al2O3-Na2O-LaF3-ErF3），并采用DSC/DTA、XRD、TEM/HRTEM、吸收光谱和荧光光谱等技术系统地研究了材料的晶化行为、显微结构和光谱性能，最后，通过对其光学性能和结构特性之间的关系的系统研究，对热处理进程和掺杂的细节有了较全面深入地认识，在此基础上对掺杂浓度、晶粒尺度、处理时间等的优化提供了较合适的答案。 透射电镜(TEM)观察显示，适当热处理后得到的玻璃陶瓷材料具有近似理想的晶化结构特征；XRD和上转换实验表明Er3+进入氟化物晶化相。基于吸收、发射等光学实验所得的结果和分析，为避免诸如晶场畸变、自吸收和浓度淬灭等难以控制的不利效应，比较合理的配比为含1%的前驱体Er3+离子摩尔浓度。考虑到弛豫和散射，平均晶粒尺度应该控制在12nm左右，为保证Er3+离子在晶相中的掺杂过程，应在650℃下保温16小时左右。上转换发光机理为激发态吸收。 双掺实验表明Yb3+离子的加入，明显提高了Er3+离子的上转换效率，并且Yb3+离子和Er3+离子一样都可以通过热处理，进入晶化相，直接敏化机制对于上转换发光效率的提高起到了明显的作用。根据不同双掺配比的上转换实验结果，我们认为，较低Yb3+离子掺杂浓度时上转换均主要来源于双光子过程。达到4%后明显出现三光子过程，这对于应用于绿光波段的上转换激光玻璃陶瓷而言，非常重要。对于应用于红光波段的上转换激光玻璃陶瓷而言，Yb3+/Er3+离子的浓度在4:1左右比较合适，绿光波段则要大于4:1。 上述结果表明，稀土离子掺杂的含LaF3纳米晶的透明氟氧化物玻璃陶瓷是较好的光学材料，在制作上转换激光器、光纤放大器等方面具有良好的应用前景。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-05-07 |
| 页码 | 64 |
| 源URL | [http://ir.fjirsm.ac.cn/handle/350002/6984]  |
| 专题 | 福建物质结构研究所_中科院福建物质结构研究所_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 马恩. 含Er3+/Yb3+:LaF3纳米晶氟氧化物玻璃陶瓷的发光特性与显微结构关系研究[D]. 福建物质结构研究所. 中国科学院福建物质结构研究所. 2007. |
入库方式： OAI收割
来源：福建物质结构研究所
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