表面对纳米微粒中稀土离子光谱性质的影响

孙聆东¹，吕少哲²，黄世华³，严纯华¹，彭洪尚³，罗文雄³，由芳田³，冯颖³

(1.北京大学化学院稀土化学和应用国家重点实验室,北京,100871;
2.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态物理重点实验室,长春,130033;
3.北京交通大学光电子技术研究所,发光与光信息技术教育部重点实验室,北京,100044)

摘要:对于稀土和过渡金属这样的离子中心,由于电子轨道的半径小,纳米尺度的限域对能级位置和跃迁速率的影响并不显著,表面效应成为这类材料与相应体材料光谱性质出现差异的主要因素.把使稀土离子光谱性质产生可测量变化的环境用一个以其为中心、半径为D的作用球表示,可以定义纳米材料厚度为D的表面层.用完整晶格的晶体场和一个补偿电荷的场近似描述表面层中稀土离子的晶体场.本文用这个模型分析了纳米微粒中稀土离子光谱的非均匀宽化,激光选择激发下发射光谱随激发波长的变化,非选择激发下发射光谱随温度的变化以及跃迁分支比的变化等实验现象.

关键词:纳米微粒; 光谱性质; 表面效应; 稀土;

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