Li~+共掺杂对掺Er~(3+):TiO_2上转换发光的增强作用·
来源期刊：材料导报2009年第24期
论文作者：冯志庆 李慧 曹保胜 何洋洋 董斌
关键词：掺Er~(3+); TiO_2; Li~+共掺杂; 溶胶-凝胶法; 上转换发光; Er~(3+)-doped TiO_2; Li~+codoping; sol-gel method; upconversion emission;
摘 要：采用非水性溶胶-凝胶法制备了0.1%Er~(3+)(摩尔分数,下同)、0%～2%Li~+共掺杂TiO_2粉末,在980nm半导体激光器(LD)激发下获得了中心波长526nm、550nm的绿色和663nm的红色上转换发光.Li~+共掺杂对掺Er~(3+):TiO_2的相结构未产生影响,但极大增强了上转换发光强度.随Li~+共掺杂摩尔分数的逐渐增大,绿色和红色上转换发光强度先增大后减小,当Li~+摩尔分数为1%时,上转换发光强度达到最大,绿色和红色上转换发光强度分别比掺Er~(3+):TiO_2提高了约330倍、30倍和60倍.Er~(3+)Li~+共掺杂TiO_2粉末的绿色和红色上转换发光均为双光子吸收过程.Li~+共掺杂不改变Er~(3+)的上转换发光机制,但破坏了Er~(3+)的局部晶体场对称性,影响了Er~(3+)内部4f能级的跃迁几率,导致上转换发光强度增强.
冯志庆1，李慧2，曹保胜1，何洋洋3，董斌1
(1.大连民族学院理学院,大连,116600;
2.大连民族学院生命科学学院,大连,116600;
3.杜伊斯馒埃森大学物理系,杜伊斯堡,47057)
摘要:采用非水性溶胶-凝胶法制备了0.1%Er~(3+)(摩尔分数,下同)、0%～2%Li~+共掺杂TiO_2粉末,在980nm半导体激光器(LD)激发下获得了中心波长526nm、550nm的绿色和663nm的红色上转换发光.Li~+共掺杂对掺Er~(3+):TiO_2的相结构未产生影响,但极大增强了上转换发光强度.随Li~+共掺杂摩尔分数的逐渐增大,绿色和红色上转换发光强度先增大后减小,当Li~+摩尔分数为1%时,上转换发光强度达到最大,绿色和红色上转换发光强度分别比掺Er~(3+):TiO_2提高了约330倍、30倍和60倍.Er~(3+)Li~+共掺杂TiO_2粉末的绿色和红色上转换发光均为双光子吸收过程.Li~+共掺杂不改变Er~(3+)的上转换发光机制,但破坏了Er~(3+)的局部晶体场对称性,影响了Er~(3+)内部4f能级的跃迁几率,导致上转换发光强度增强.
关键词:掺Er~(3+); TiO_2; Li~+共掺杂; 溶胶-凝胶法; 上转换发光; Er~(3+)-doped TiO_2; Li~+codoping; sol-gel method; upconversion emission;
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