إصدار واسع النطاق للضوء القريب من الأشعة تحت الحمراء في زجاج ميكروكريستالي شفاف قائم على KMgF3∶Cr3+/Ni2+ مع إثارة ضوء أزرق

LAI Junhuan ,  

CHEN Long ,  

LIU Xueyun ,  

摘要

تشكل تقنية الطيف القريب من الأشعة تحت الحمراء في مجالات هامة مثل علوم الأغذية، أمان المعلومات، والطب الحيوي متطلبات متزايدة على مصادر الضوء القريب من الأشعة تحت الحمراء. لذلك، أصبح تطوير مصدر ضوء بكفاءة عالية وعرض نطاق فائق للانبعاث مسألة بحثية هامة وعاجلة. في هذه الورقة، تم استخدام طريقة التبريد الانصهاري في نظام زجاج فلوروسيليكات SiO2-K2CO3-KF·2H2O-MgF2 بنجاح لترسيب بلورات نانوية من نوع البيروفسكايت KMgF3. من خلال تعديل مكونات الزجاج ودرجة حرارة المعالجة الحرارية، يمكن التحكم في ترسيب طور البلورات النانوية الفلورية، للحصول على عينات من الزجاج المصغر الشفاف وزيادة البلورة المثلى. توفر بلورات KMgF3 النانوية في الزجاج تنسيقًا ثماني السطوح مستقرًا وبيئة بإصدار ضوئي منخفض الطاقة للذرات Cr3+ وNi2+. تحت إثارة ضوء أزرق بطول موجة 450 نانومتر، تحقق انتقال الطاقة من Cr3+ إلى Ni2+ إصدار مزدوج بعرض نطاق واسع في الضوء القريب من الأشعة تحت الحمراء من Cr3+ (700~1200 نانومتر) وNi2+ (1400~1700 نانومتر). كما يمكن ضبط شدة الانبعاث القريب من الأشعة تحت الحمراء مزدوج النطاق عبر تغير تركيز تأيينات الشوائب. تؤكد أطياف الفلورة ومنحنيات تلاشي الفلورة عملية انتقال الطاقة من Cr3+ إلى Ni2+، مع كفاءة انتقال طاقة تبلغ 52.2%، وآلية انتقال الطاقة هي تفاعل ثنائي القطب الإلكتروني - رباعي القطب. لا توفر النتائج بيانات أساسية لفهم قوانين الانبعاث فائقة العرض في المواد البصرية الشفافة فحسب، بل تساهم أيضًا في تصميم وتطوير مصادر ضوء قريبة من الأشعة تحت الحمراء بكفاءة عالية وتكاليف منخفضة.

关键词

زجاج ميكروكريستالي، بلورات نانوية فلورية، إصدار واسع النطاق قريب من الأشعة تحت الحمراء؛ Cr3+ و Ni2+

阅读全文