高浓度稀土掺杂多聚磷酸盐纳米材料的制备、表征及光学性能研究

来源 :南京邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:neppat8
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
稀土掺杂发光纳米材料的有机分散液在光学放大器和激光器等方面具有广阔的应用前景,有望从根本上解决固体激光器在高功率和高重复频率泵浦下的各种热管理问题,成为新一代高功率激光器的增益介质。然而,纳米晶分散液作为光学增益介质目前仍然存在两个主要的问题,即损耗大和泵浦效率低,因此开展纳米晶与有机溶剂间的折射率匹配和稀土化学配比纳米晶的制备与性能研究以针对性地解决上述问题,具有十分重要的研究价值和现实意义。本论文主要借助LaF3:Nd纳米晶分散液进行折射率匹配和可分散LiLa1-xNdx(PO3)4微纳晶体制备与光学性能研究。采用溶剂热法制备了尺寸较小的近似球形β-LaF3:Nd(10mol%)纳米晶,并能将其分散在CHBr2CHBr2-DMSO混合溶剂中形成高Nd3+浓度的分散液。利用固液折射率色散能力的差异,通过调节混合溶剂的比例获得了最高透过率波长和相应的溶剂折射率,进而拟合出LaF3:Nd纳米晶的折射率色散曲线。利用瑞利散射模型,研究了1×1020cm-3的Nd3+离子浓度时不同波长、颗粒尺寸和掺杂浓度条件下折射率失配度对纳米晶分散液的透过率影响,为纳米晶的折射率的准确测量提供了一种新方法,指明了获得高透过率纳米晶分散液的前进方向。在对LNP单晶生长方法深度分析和反应温度、反应时间和溶剂热处理过程对LiLa0.4Nd0.6(PO3)4微晶光学性能影响的基础上,发展了一种制备小尺寸、形貌规则、光学性能优异且可分散的LLNP微晶的助溶剂-溶剂热制备方法。制备了一系列光学表现优异的LLNP微晶,而且LiLa0.4Nd0.6(PO3)4微晶在CHBr2CHBr2-DMSO混合溶剂中可以形成比较透明的分散液,其光学性能受溶剂的影响十分有限。借助Judd-Ofelt模型,得到了LiLa0.4Nd0.6(PO3)4微晶分散液的辐射寿命为311μs,量子效率和受激发射截面更是分别高达32.17%和4.39×10-20cm2。总之,LiLa0.4Nd0.6(PO3)4微晶及分散液的综合光学性能指标非常优异,有望在分散液光学增益介质和微晶玻璃陶瓷方面获得应用。根据推进剂化学中的热化学理论,以尿素为燃烧剂,建立了用于合成小尺寸稀土四磷酸盐LiLn(PO3)4(Ln=La、Nd、Eu)纳米晶的凝胶燃烧法。研究了热处理温度和时间对LNP纳米晶的光学性能和形貌尺寸的影响并选定750℃热处理10min作为最佳热处理条件,制备了一系列荧光寿命能达到120μs的LLNP纳米晶和最长达4.12ms的LiEu(PO3)4纳米晶。借助吸收光谱或荧光光谱,利用J-O模型分别对LNP纳米晶分散液和LiEu(PO3)4纳米晶的光学参数进行分析计算。其中LNP纳米晶分散液在Nd3+离子浓度为1×1020cm-3的情况下拥有321μs的辐射寿命、惊人的7.63×10-20cm2的受激发射截面和36.11%的量子效率,而LiEu(PO3)4纳米晶5D0→7F2电子跃迁的量子效率高达76.07%,受激发射截面也达到了4.12×10-21cm2。以上两种材料的各个光学参数均比其他已报道的材料性能高很多,其中LNP纳米晶分散液有望彻底解决纳米晶分散液激光器无法使用LD激光器进行高效泵浦的难题,而LiEu(PO3)4纳米晶也在高效红色荧光粉、生物探针和光学增益介质领域具有极大的潜力。
其他文献
颈源性头痛的发病机制在于"筋损致病",即颈部经筋急性损伤或慢性劳损后所产生的"炎症"刺激引起头痛。治疗上应根据"顺筋取穴""筋穴治痛"的原则,以经筋起止点、压痛点、压痛缓
目的探讨影响体外冲击波碎石术(ESWL)治疗输尿管结石碎石效果的相关因素,为临床应用提供参考。方法回顾性分析2010年2月至2013年2月河北北方学院附属第二医院收治的采用ESWL
<正> 位于咽后壁的巨大血管瘤罕见,我院治疗一例巨大的以血管组织为主的咽部血管淋巴管瘤患者.肿瘤基部宽,经手术切除治愈.患者,男,49岁,住院号56746。咽部不适7年,发音改变2
期刊
已有预先满足层间应力层间连续的锯齿理论是分析复合材料层合结构力学问题有效方法之一。然而,此理论位移场包含横向位移的一阶导数,基于此理论构造单元需使用C1插值形函数,
网络短片《老男孩》传达了转型一代既无法得到前现代认可,也难以融入后现代生存的身份焦虑。为确认自我,影片通过密集地陈列成长图景有效地凝聚了群体内部的共同感,并试图借
随着模型驱动技术的逐渐成熟和广泛应用,大量反映程序结构、行为以及性质的模型产生于软件的开发过程中,并成为软件文档的重要部分保存下来。其中,尤以UML模型的应用最为广泛
<正> 意大利南部山村瓦斯托吉拉尔迪除了盛产著名的莫泽雷勒奶酪外,还有一个个“王老五”,他们宁愿酿酒、踢足球、上山打猎,也不愿意成家立室。当地行政长官担心人口老化,使
本报讯 陈超报道;近日,武警部队党委印发《武警部队监督执纪"四种形态"实施意见(试行)》(以下简称《意见》)。《意见》以习主席系列重要讲话精神特别是反腐倡廉和作风建设重
报纸
白藜芦醇作为一种热门的植物提取化合物,其抗肿瘤活性、抗心血管疾病的作用已经备受关注,对其深入的研究,尤其是在抗心血管疾病、抗肿瘤方面将会有重要的临床意义。