Tb3+,Yb3+共掺Y2O3透明陶瓷的制备及其下转换近红外发光研究

摘要：

采用真空烧结制备了透明度良好的Tb3+,Yb3+共掺的(Tb0.01Y0.99-xYbx)2O3(摩尔分数x=0,0.02,0.05,0.1)透明陶瓷.在484 nm的蓝光激发下,通过Tb3+离子的敏化作用,实现了Yb3+离子的下转换近红外发光.由Tb3+到Yb3+主要的能量传递机理为:Tb3+吸收484 nm的光子后将所吸收该光子的能量通过合作下转换的方式传递至两个Yb3+离子的激发态2F5/2能级,进而实现两个Yb3+离子的近红外发光.真空烧结对Tb4+的抑制、Y2O3晶格本身对Yb2+的抑制、Tb4+-Yb2+电荷转移态与Tb3+离子5D4能级之间较大的能隙以及Y2O3较低的声子能量等因素使得在484 nm激发下,由Tb3+经Tb4+-Yb2+电荷转移态后部分无辐射跃迁至Yb3+离子2F5/2能级的影响变得较小.另外,Y2O3较低的声子能量加之Tb3+离子5D4能级与Yb3+离子2F5/2能级之间较大的能隙(约1×105cm-1)使得由Tb3+离子5D4能级无辐射跃迁至Yb3+激发态2F5/2,进而实现一个Yb3+离子的近红外发光在下转换近红外发光中的贡献也较小.

关键词：材料、透明陶瓷、近红外、能量传递、合作下转换发光

所属期刊栏目：30

分类号：O433.4;O434.3(光学)

资助基金：国家高技术研究发展计划（863计划）;上海市科委项目

在线出版日期：2011-06-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：3547-3551