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Dy3+和Sm3+掺杂硼酸锂钾玻璃的发光性能
摘要: 本文描述了掺杂0.4摩尔% Sm3?和0.4摩尔% Dy3?的20Li?O–10K?O–70B?O?玻璃的光谱特性。采用X射线衍射法确认样品的非晶相结构?;谧贤馕展馄撞舛宋锢硇灾?。研究发现Dy3?和Sm3?的高灵敏度跃迁分别源于(6F11/2,6H9/2)和(6F7/2)能级。Dy3?掺杂玻璃的发射带出现在572 nm、612 nm和646 nm附近,分别对应4F9/2→6H15/2(黄色)、4F9/2→6H13/2(红色)和4F9/2→6H11/2(红色)跃迁。Sm3?掺杂玻璃则呈现三个发射带,源自4G5/2→6H5/2(616 nm)、4G5/2→6H7/2(660 nm)和4G5/2→6H9/2(719 nm)跃迁。当前研究结果在光学领域具有多种应用前景,如紫外传感器、新型彩色光源开发及可调谐可见光激光器等。
关键词: 物理性质、稀土离子、发光、玻璃
更新于2025-09-24 03:04:32
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掺杂稀土离子的NiO空穴传输层用于高效稳定的倒置钙钛矿太阳能电池
摘要: 空穴传输层在实现高性能稳定的反式钙钛矿太阳能电池(PSCs)中起着关键作用。掺杂已被证明是调控半导体氧化物电学和光学性能的有效策略。本研究通过简单的溶液法系统地将稀土元素(REs:Ce、Nd、Eu、Tb和Yb)掺入NiOx空穴传输层(HTL)。结果表明,稀土掺杂能显著改善NiOx HTL的致密性、导电性和能带排列,从而大幅提升反式PSCs的稳定性。采用3% Eu:NiOx HTL的PSCs获得了15.06%的最佳光电转换效率,相比原始NiOx HTL器件(12.20%)相对提升了23.4%,并展现出更优异的长期稳定性。器件光伏性能的提升可归因于NiOx HTL中引入适量稀土元素后实现了更高效的电荷提取和抑制界面复合速率。该研究表明稀土掺杂是获得可调空穴提取材料以实现高效稳定反式PSCs的极有效且有前景的策略。
关键词: 稀土离子,钙钛矿太阳能电池,掺杂NiOx薄膜,倒置平面结构
更新于2025-09-19 17:13:59
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通过相位整形飞秒激光场控制Tm<sup>3+</sup>向Yb<sup>3+</sup>离子的多光子激发能量转移
摘要: 控制稀土离子掺杂发光材料中的能量传递对于颜色显示、生物标记和新光源等众多相关应用领域至关重要。本研究首次提出利用相位整形飞秒激光场来调控共掺杂玻璃陶瓷中Tm3?向Yb3?离子的多光子激发能量传递过程:飞秒激光诱导的多光子吸收首先敏化Tm3?离子,随后处于高激发态的Tm3?敏化剂与基态Yb3?激活剂之间发生高效能量转移。通过展示激光诱导发光强度对激光峰值强度及偏振的依赖关系,证实了该多光子激发能量传递路径的存在。基于遗传算法的反馈控制策略优化飞秒激光光谱相位后,可有效增强或完全抑制多光子激发能量传递效率。研究提出(1+2)共振介导的三光子激发模型来解释实验现象,为稀土离子掺杂发光材料中能量传递的诱导与调控提供了新途径,将对相关应用发展产生积极影响。
关键词: 能量传递、稀土离子、飞秒激光、发光材料、多光子吸收
更新于2025-09-12 10:27:22
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[2019年IEEE欧洲激光与电光学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - Ho:ZBLAN玻璃中的紫外发光
摘要: 紧凑型短波长激光器始终被视为所有相干光源中最具吸引力的一种。数据存储、光刻、医疗诊断和灭菌等广泛应用领域,推动着对能高效发射紫外光谱范围光线的新型激活材料的研究与开发。实现紫外及可见光发射主要有三种途径:第一种是基于半导体的LED和激光二极管——近年来半导体激光器领域进展迅猛,催生了多种商用短波长激光二极管产品。然而这些卓越器件仍存在光束质量欠佳、输出功率有限等缺陷,因此其他光源持续吸引着研究者的关注。第二种方法采用非线性晶体,通过频率倍增实现短波长发射。第三种获得紫外及可见光的方式是直接利用固态介质中稀土离子的光学跃迁[1-2]。本研究聚焦于这最后一种方法。
关键词: 短波长发射、Ho:ZBLAN玻璃、光谱学、稀土离子、紫外发光
更新于2025-09-11 14:15:04
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一种基于荧光共振能量转移的稀土离子荧光探针用于2,4,6-三硝基甲苯的痕量检测
摘要: 本文报道了一种表面氨基修饰的核壳结构CaMoO4:Tb3+@SiO2通过共振能量转移-荧光猝灭效应,实现对溶液环境中2,4,6-三硝基甲苯(TNT)的超灵敏、超痕量检测。通过在二氧化硅壳层表面共价修饰有机胺形成氨基杂化单分子层,该颗粒能通过富电子胺配体与缺电子芳香环之间的电荷转移复合或酸碱配对作用特异性结合TNT分子??占淞诮腡NT-胺复合物通过分子间极性-极性相互作用,引发从CaMoO4:Tb3+荧光供体到受激TNT-胺受体的荧光共振能量转移(FRET),从而强烈抑制选定染料的荧光发射。该纳米颗粒仅需10微升溶液(2皮克TNT)即可灵敏检测低至1纳摩尔的TNT浓度。本文报道的基于简单FRET原理的纳米颗粒传感器具有高且稳定的荧光亮度、强分析物亲和力及良好的组装灵活性,可广泛应用于超痕量分析物的检测。
关键词: 荧光猝灭、荧光共振能量转移、超痕量检测、2,4,6-三硝基甲苯、稀土离子
更新于2025-09-11 14:15:04
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《光谱学与质谱学百科全书》|| 固态稀土离子的光谱学
摘要: 光学光谱学作为一门科学的诞生,可以追溯到1672年艾萨克·牛顿发表其著名论文之时。该论文描述了他利用玻璃棱镜将一束阳光分解为从蓝到红的光学光谱成分的实验结果。自那时起,科学家和工程师们利用光实际上包含不同光谱成分这一事实,研究了与光和物质相互作用相关的广泛现象。在光学光谱学领域中,固态材料中不同光学中心的光谱学研究的重要性不容低估,因为此类光学系统具有众多科学和工业应用。这些应用范围广泛,包括研究固体中杂质中心的基本性质、固态材料特性、上转换器件、闪烁体和法拉第旋转器,直至固态激光器的研制。
关键词: 稀土离子,富赫特鲍尔-拉登堡理论,光谱学,朱德-奥弗尔特理论,麦卡伯理论,电子-声子耦合,弗兰克-康登原理,固态
更新于2025-09-10 09:29:36
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等离子体增强的上转换光致发光:机制与应用
摘要: 贵金属纳米结构上激发的增强局域电磁场(EM)在多个领域展现出潜在应用价值,尤其在表面增强光谱学(SES)方面。表面等离子体(SPs)与发光中心的共振耦合可显著调控发射光谱特性,包括角分布、强度、辐射衰减速率乃至光谱辐射偏振性,即所谓的等离子体增强荧光(PEF)。鉴于稀土离子发射效率低且吸收截面小,等离子体增强的上转换光致发光(PUCPL)近年来日益受到关注。本综述聚焦PUCPL领域的最新研究进展:首先介绍常规上转换过程机理及相关报道;随后阐明非周期性与周期性金属纳米结构等等离子体纳米结构的引入对上转换纳米粒子(UCNPs)的关键影响;同时关注金属针尖构型下等离子体增强荧光的最新突破;最后阐述PUCPL的近期应用实例。研究表明,稀土发光中心与等离子体纳米结构的结合能大幅拓展上转换材料的应用范畴。
关键词: 表面增强光谱、机理、等离子体纳米结构、等离子体增强的上转换光致发光、应用、稀土离子
更新于2025-09-10 09:29:36
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Tb3+浓度对高硅氧玻璃发光性能的影响
摘要: 通过烧结多孔玻璃制备了掺杂Tb3?的高硅氧玻璃。记录了其密度、Tb的价态与含量、透射率、光激发光谱、光致发光光谱及阴极发光光谱(CL),并详细分析了发光衰减动力学。结果表明:高硅氧玻璃中的掺杂浓度与溶液浓度成正比,且密度随稀土离子浓度增加及发射光谱强度增强而上升。0.2 mol/L掺杂浓度的最大发射强度比0.05 mol/L高出2倍以上。此外,透射光谱中可清晰观察到"红移"现象,阴极发光光谱在"红区"呈现宽谱带。测量并分析了不同光谱范围内毫秒量级的衰减时间,发现5D3能级的衰减时间短于5D4能级。
关键词: 发光性能,稀土离子,高硅多孔玻璃
更新于2025-09-10 09:29:36
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掺杂稀土离子RE3+的聚合物复合材料KGd(WO4)2与PMMA的上转换发光
摘要: 基于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的发光材料在许多新型光电器件中具有重要研究价值。本研究展示了含有KGd(WO4)2:Yb3+/Er3+/Tm3+、KGd(WO4)2:Yb3+/Tm3+和KGd(WO4)2:Yb3+/Er3+粉末的PMMA基复合材料的发光光谱特性。这些体系在980 nm激发下可呈现可见光与近红外波段的高效多色上转换发光。通过显微拉曼光谱首次研究了该复合材料的振动特性。结果表明,KGd(WO4)2:Yb3+/Er3+/Tm3+与PMMA的集成体系可作为上转换光电器件的新型荧光材料。
关键词: 微晶、稀土离子、聚甲基丙烯酸甲酯、钨酸钆钾、复合材料、上转换
更新于2025-09-04 15:30:14