在NaGdF4:Tm3+,Dy3+中Gd3+间的能量迁移及Gd3+-Dy3+能量传递量子效率

摘要

基于量子剪裁基本原理,通过光谱技术研究NaGdF4:Tm3+,Dy3+在一个真空紫外光子激发下获得两个蓝色光子的可能性.在这种化合物中,量子剪裁通过下转换,即通过应用不同镧系离子间的能量传递进行.通过对Tm 4f12-4f115d激发,部分能量从Tm3+离子5d态直接传递给Gd3+,然后在Gd3+-Tm3+之间发生交叉弛豫,剩余能量从Gd3+传递给Dy3+,产生两个可见光子发射,一个来自Tm3+的1G4-3H6跃迁,另一个来自Dy3+的4F9/2-6H15/2跃迁.主要研究获得以NaGdF4:Tm3+,Dy3+为基础的新型具有更高效率,更高稳定性和更强真空紫外(VUV)吸收量子剪裁发光粉的可能性.各种光谱技术,如光致发光、激发和衰减等被用来表征不同Dy3+浓度掺杂NaGdF4中Gd3+晶格间能量迁移引起的施主Gd3+和受主Dy3+之间的能量传递.结果表明Gd3+离子之间存在能量迁移,随之交换相互作用引起施主与受主(Gd3+-Dy3+)之间的能量传递.通过Burshtein等人关于激发态的弛豫理论,施主-受主能量传递参数kDS可以从Gd3+的6P7/2发射的衰减计算出. Gd3-Dy3+能量传递量子效率也可以得到. NaGdF4:Tm3+和NaGdF4:Tm3+,Dy3+是由水热法制备的,NaGdF4:Dy3+是由文献[4]方法制备的.发射光谱和激发光谱通过自制的VUV光谱仪和F-4500测量.衰减曲线由OPO激光器激发获得Gd3+-Dy3+之间能量传递量子效率在受主浓度大约在NA=0.6%时达到最佳值,并且明显地观测到浓度猝灭效应.