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自组装珍珠项链状上转换纳米晶体，具有高效蓝光和紫外发射：基于飞秒激光的上转换特性
摘要： 本研究报告了自组装上转换纳米晶体（UCN-PNs）中珍珠项链状结构形成的新发现，该结构在飞秒激光（Fs-激光）近红外激发源下呈现强上转换发射。每个纳米项链由约10±1纳米尺寸的多个上转换纳米粒子（UCNPs）组成。UCN-PNs以自组织方式排列形成项链型链状结构，单排纳米粒子的平均长度为140纳米。此外，每个纳米项链链中的UCNPs平均间距约为4纳米。值得注意的是，这些UCN-PNs在与80 MHz重复频率、140飞秒脉宽的激光相互作用时表现出显著的高能上转换（尤其在紫外区域），而在900纳米激发源作用下则获得450纳米处的强烈蓝光发射。自组装UCNPs制备简便且具有长期稳定性，其发射（荧光/发光）强度极高，这使其在无数工业和生物应用中具有独特优势，例如通过高效靶向感染细胞实现疾病诊断和治疗应用。
关键词： 蓝光与紫外发射、自组装、上转换纳米晶体、飞秒激光、珍珠项链状图案
更新于2025-09-16 10:30:52
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Tm<sup>3+</sup>/Er<sup>3+</sup>掺杂与共掺杂α-NaYbF<sub>4</sub>上转换纳米晶体的简易合成与可控发光
摘要： 通过油酸作为表面活性剂的简易水热法合成了Tm3?、Er3?单掺杂及共掺杂的α-NaYbF?纳米颗粒。实验结果表明，掺杂的NaYbF?纳米颗粒具有立方相结构，平均粒径约13纳米。在980纳米激光激发下，所制备的纳米颗粒分别呈现对应于立方相NaYbF?中单掺Tm3?的蓝光上转换发射和单掺Er3?的红光上转换发射，而Tm3?/Er3?共掺杂的NaYbF?纳米颗粒则显示出强烈的绿光和红光发射。此外，还提出了α-NaYbF?纳米颗粒中Yb3?/Tm3?/Er3?之间可能的能量传递机制。细胞毒性测试显示，所制备的上转换纳米颗粒具有极低的细胞毒性。这种上转换纳米颗粒兼具合成简便、发射可控和低细胞毒性等优势特性，使其在多色生物成像和防伪应用中极具前景。
关键词： 防伪应用、多色生物成像、上转换纳米晶体、水热合成、能量传递机制、α-氟化钠镱、低细胞毒性、铥/铒掺杂
更新于2025-09-04 15:30:14
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混合小尺寸与大尺寸上转换纳米晶体的电致变色开关器件
摘要： 智能、便携、柔性与透明集成电子及光电子技术的迅猛发展，目前已成为纳米科学与纳米技术的重要驱动力之一。一种极具前景的方案是将透明导电电极材料（如银纳米线AgNWs）与上转换纳米粒子（UCNPs）相结合。本研究开发了基于聚甲基丙烯酸甲酯与银纳米线复合透明纳米薄膜、并覆盖不同尺寸及组分UCNPs的电致变色器件。通过结合银纳米线网络中热耗散的电控特性与UCNPs的尺寸依赖性热学性质，制备出可覆盖色度图广泛区域的可调谐电致变色透明器件。作为示例，研究展示了混合大尺寸（>70 nm）β-NaYF4:Yb,Ln与小尺寸（<15 nm）NaGdF4:Yb,Ln@NaYF4核壳结构UCNPs（Ln = Tm, Er, Ce/Ho）的器件，既可通过Er3+ 2H11/2和4S3/2 → 4I15/2发射谱线强度比监测粒子的温度依赖性发光，又能外控银纳米线网络的电流流动。此外，通过定义包含大小尺寸UCNPs跃迁强度比的新热计量参数，获得了5.88% K?1（339 K时）的相对热灵敏度，较现有报道值提升六倍。
关键词： 电致变色材料、上转换纳米晶体、热敏性、透明导电电极材料、银纳米线
更新于2025-09-04 15:30:14