稀土掺杂氟化物纳米晶溶液的制备及光学特性研究

摘要

在激光技术研究领域，固体激光器由于自身体积和重量庞大渐渐失去了原有的优势，而液体激光器由于结构紧凑、体积重量小、使用方便等优点成为了发展高能激光器的研究热点。目前对稀土掺杂液体激光介质的公开报导中，尚无有效的液体激光工作物质。
　　 本文拟通过课题组首次提出的“热诱导-腐蚀法”研究高稀土掺杂的氟化物纳米晶溶液，从而为无机液体激光器提供了一种高质液体工作物质。
　　 本文首先对纳米粒子的团聚和分散、表面活性剂的特性进行了介绍，从而为液相纳米晶的分散提供了理论基础。采用“热诱导-腐蚀法”对稀土掺杂的氟氧化物玻璃陶瓷进行处理，将稀土掺杂的氟化物纳米晶从氧化物的玻璃基质中清洗出来，洗涤中和后获得了酸碱度为中性的稀土氟化物纳米晶溶液。
　　 为使纳米晶在水相中具有良好的分散稳定性，采用加入表面活性剂并超声波处理相结合的方式来消除纳米晶之间的团聚。研究了加入两种不同类型的表面活性剂对纳米晶溶液的分散，通过吸收/透射光谱、荧光光谱、Zeta电位、动态光散射等表征手段，得出了稀土掺杂氟化物纳米晶溶液分散性好和发光亮度高的最佳条件，同时分析了表面活性剂对液相纳米晶的分散稳定作用机制。
　　 该结果为将稀土掺杂氟化物纳米晶溶液用于液体激光介质提供了理论和实验基础。