Tm3+,Yb3+共掺Bi2WO6上转换发光材料的制备及其温度传感性质

摘要：

用高温固相法制备了不同浓度的Tm3+和Yb3+共掺杂Bi2WO6上转换发光材料.对合成粉末的微结构、上转换发射光谱,以及材料的光学温度传感性质进行了表征和分析.X射线衍射谱结果显示,Tm3+和Yb3+离子的掺杂基本不影响Bi2WO6基质材料的正交晶系结构.在980 nm激发下,Tm3+和Yb3+掺杂摩尔分数分别是1％和6％时获得样品中Tm3+发射强度最大.随激发泵浦功率从199 mW增加到400 mW,1％Tm3+,6％Yb3+:Bi2WO6样品中Tm3+的4个发射峰强度均增强.199-400 mW激发功率下,样品光强I和激发功率Pn呈现线性关系.计算该范围激发泵浦功率和Tm3+发射强度的关系,得到Tm3+的4个发射峰478,650,685和705 nm分别对应n值为1.01,1.34,1.77和1.75,这表明以上发射峰均源于双光子吸收.980 nm激发(功率379 mW)下,当温度从298 K升高到573 K时,1％Tm3+,6％Yb3+:Bi2WO6样品中Tm3+的热耦合能级对(3F3,3F2)产生705 nm和685 nm处发射强度分别增加了 28.4倍和31.6倍.拟合样品中Tm3+的热耦合能级对(3F3,3F2)的荧光强度比与温度的关系,计算得到在298 K时,样品最大绝对测温灵敏度为0.00254 K1,最大相对测温灵敏度为0.00144 K-1.同样条件下,拟合非热耦合能级对(3F3,1G4)产生的705 nm和650 nm荧光强度比与温度关系,计算得到在573 K时,最大绝对测温灵敏度为0.167 K-1.298 K时最大相对测温灵敏度为0.0378 K1,比热耦合能级(3F3,3F2)表征温度的相对最大测温灵敏度Sr提高了 26倍.

关键词：上转换发光、热耦合能级、非热耦合能级、测温灵敏度

所属期刊栏目：72

分类号：O482.31;TN247;O641.4

资助基金：国家自然科学基金;新疆师范大学重点实验室项目;资助的课题

在线出版日期：2023-04-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：54-62