【摘 要】
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稀土离子的Stokes和反Stokes发光在照明、显示、激光、荧光标记和生物成像等方面有广泛的应用.不同的应用场合对稀土发光性质的要求不同,如在980 nm半导体激光器泵浦下的
【机 构】
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特种功能材料教育部重点实验,光通信材料研究所,华南理工大学,广东 广州 510641
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稀土离子的Stokes和反Stokes发光在照明、显示、激光、荧光标记和生物成像等方面有广泛的应用.不同的应用场合对稀土发光性质的要求不同,如在980 nm半导体激光器泵浦下的Yb3+-Ep+共掺磷酸盐玻璃光纤激光器中,1.5 μm的Stokes发光是希望得到的而Er3+的反Stokes可见发光过程是要抑制的,因为这些反Stokes过程会产生热而影响激光输出的稳定性.荧光活性中心间的连接构型对Stokes和反Stokes发光行为有不可忽视的影响.本文利用结构模型简单的复钙钛矿材料(Ba, Sr)2CaMoO6:Yb3+,Eu3+,研究荧光活性基团/离子间的连接构型对yb3+/Eu3+的Stokes和反Stokes 发光行为的影响.基于Raman光谱和发光光谱数据,推断Yb3+/Eu3+的占位情况进而得出它们之间的连接构型.对于Stokes发光,研究表明复钙钛矿(Ca/Mo)O6八面体骨架的扭曲有利于MoO6电荷迁移态往B位的Eu3+/Yb3+传递能量,即连接构型∠Mo-O-Eu/Yb略小于180°.对于Eu3+/Yb3+在A位、∠Mo-O-Eu/Yb约为90°时最不利于这个能量传递过程.而对于反Stokes发光,Eu3+/Yb3+在B位形成的Yb-O-Mo-O-Eu线型结构,无论八面体骨架有没有畸变,都强烈地抑制yb3+-Eu3+的反Stokes发光;Eu3+或Yb3+在A位而Yb3+或Eu3+在B位形成的∠Yb-O-Eu约为90°的构型,表现出正常的反Stokes发光行为.此研究可为设计高效的发光材料提供一些新思路.
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