Y_2O_3：Eu~（3+）和Lu_2O_3：Er～（3+）纳米材料发光性质的研究

【摘要】： 本文主要研究了Y_2O_3:Eu纳米晶的紫外激发特性和Lu_2O_3:Er~(3+)纳米晶的上转换发光性质，主要内容及结果如下： 1．首次通过快速分解硝酸盐浓溶液的方法制备了Y_2O_3:Eu纳米晶。制备方法如下：把Y(NO_3)_3和Eu(NO_3)_3去离子水溶解并按一定比例混合，将混合溶液置于瓷坩埚内，在烘干箱内90℃的条件下浓缩。最后在电炉内500℃的条件下分解，之后热处理1小时。该方法的特点是能够在较低的条件下得到尺寸在7nm左右的纳米晶。 2．首次通过一种模板的方法合成了各种稀土掺杂的氧化物纳米晶如Y_2O_3:Eu／Y_2O_3:Er／Gd_2O_3:Eu，这种方法能够方便地控制颗粒尺寸且结晶好。 3．在Y_2O_3:Eu~(3+)纳米晶和体材料中，观察到紫外激发下处于S_6格位的Eu~(3+)的~5D_0-~7F_1发射(582nm)相对处于C_2格位的~5D_0-~7F_0发射(580nm)强度随着波长在200nm-300nm紫外区由长变短而增大。这一现象说明Y_2O_3:Eu~(3+)中两种格位的电荷迁移带及基质激发的性质不同。光谱分解得出S_6格位的电荷迁移带位于C_2格位电荷迁移带的高能侧，Y_2O_3基质倾向于向S_6格位进行能量传递。与体材料相比，两种格位的电荷迁移带在纳米材料中都发生红移；相对于C_2格位的电荷迁移带，S_6格位的电荷迁移带强度在纳米材料中比在体材料中明显降低。 4．研究了紫外光辐照引起的Y_2O_3:Eu~(3+)纳米晶的电荷迁移带(CTB)的变化。我们观察到在用243nm的紫外光辐照一段时间之后，CTB降低；在经过长时间的辐照后，CTB得到恢复，甚至在短波处得到了增强。这可能是光辐照引起表面Eu~(3+)局域环境的调整，使其晶格趋向体晶格的完整。 5．制备了掺杂浓度为(0.1，0.3，1，2，5，10mol％)Lu_2O_3:Er纳米晶和体 长氏Eua’和LuZ氏E尸纳米材料发光性质的研究摘要 材料，研究了E:的上转换发光性质。在纳米晶和体材料中均观察到980nm激发 下红色和绿色上转换发光，红光与绿光的相对强度比随着浓度的增大而增大。这 主要是由于交叉驰豫作用的结果。动力学分析的结果是，红光与绿光的相对强度 比与浓度近似成线性关系。在纳米晶中，由于表面碎灭中心对绿光的碎灭，稀土 离子的团聚较强，红光与绿光的相对强度比增长更快。 6.在体材料中，我们观察到41onm和42onm的蓝光发射，来自 2H9二一4115二 的跃迁。2H9/2能态的布局有两种机理，均是三光子过程。