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《辽宁大学》 2017年
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NaYF_4:Yb~(3+),Er~(3+)反蛋白光子晶体的制备及其上转换发光性能

张帆  
【摘要】:由于近年来资源的过渡使用,对环境的不可逆的破坏,开发新能源,新资源,提高能量的利用率迫在眉睫。人们生活的物质水平也在日益提高,对生活品质的追求也越来越高,研究出新型适应人类生活的优质资源也很有必要。本论文进行的NaYF_4:Yb~(3+),Er~(3+)反蛋白光子晶体的制备及其上转换发光性能的研究,它涉足信息处理、医药、太阳能电池、生物标记等多领域,具有很好的应用前景。光子晶体是周期性规则排列的不同折射率的介质结构。光子带隙能够阻止频率落在其带隙以内的光子,影响光子的运动,从而起到调制发光的作用。氟化物作为基质材料具有声子能量低,非辐射跃迁过程中的能量损失也低,所以其上转换效率较其他基质来讲要高一些。因此,构建具有光子晶体结构的NaYF_4:Er~(3+),Yb~(3+),对其上转换发光性能进行研究。实验采用无皂乳液聚合法制备粒径均匀的聚苯乙烯微球(PS)。为了获得粒径均匀的小球,将聚苯乙烯微球进行离心处理。再采用自组装方法制备蛋白石光子晶体模板。将以溶胶-凝胶法制备的NaYF_4:Er~(3+),Yb~(3+)胶体经过旋涂仪旋涂填充到蛋白石光子晶体中,高温500℃煅烧1h获得由NaYF_4:Er~(3+),Yb~(3+)掺杂的规则排列的反蛋白石光子晶体,并对NaYF_4:Er~(3+),Yb~(3+)反蛋白石光子晶体的发光性能进行分析。研究结果表明具有光子晶体结构的NaYF_4:Er~(3+),Yb~(3+)可以通过能量传递、交叉弛豫等发出峰位在510—530nm和530—570nm的上转换绿光,其分别对应于~2H_(11/2)→~4I_(15/2)和~4S_(15/2)→~4I_(15/2)的跃迁发射;也可以发出峰位在650nm—700nm的上转换红光,其对应于~4F_(9/2)→~4I_(15/2)的跃迁发射。当NaYF_4:Er~(3+),Yb~(3+)反蛋白石光子晶体的光子带隙与能级能量相匹配时,光子带隙对自发辐射有明显的抑制作用。
【学位授予单位】:辽宁大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O734

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