Er³⁺/Yb³⁺-Doppel-dotierte Y₂MoO₆ Aufwärtskonversionseigenschaften und Judd-Ofelt-Theorieberechnung

Wu Kunyao ,  

Miao Zifan ,  

Wang Yanan ,  

Lu Yuanyuan ,  

Li Zhao ,  

摘要

Eine Reihe von Y₂MoO₆: 0.01Er³⁺/xYb³⁺ Aufwärtskonversions-Phosphoren mit unterschiedlichen Konzentrationen von Yb³⁺-Ionen (0,01, 0,03, 0,05, 0,07, 0,09 und 0,11) wurde durch Festkörperreaktion bei hoher Temperatur hergestellt. Die Lumineszenzeigenschaften wurden mittels Röntgendiffraktometrie (XRD), Rasterelektronenmikroskopie (SEM), Fluoreszenz-Emissionsspektren, Fluoreszenz-Abklingkurven und Judd-Ofelt-Theorieberechnungen untersucht und analysiert. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass Y₂MoO₆: 0.01Er³⁺/xYb³⁺ einer monoklinen Phase angehört, eine hohe Probenreinheit aufweist und die Dotierionen die Kristallstruktur des Wirts nicht verändern. Bei einer Anregungswellenlänge von 980 nm steigt mit zunehmendem Gehalt an Yb³⁺-Ionen die spektrale Emissionsintensität zunächst an und nimmt dann ab. Bei einer Dotierkonzentration von 0,09 erreicht die Emissionsintensität ihr Maximum, die Probe emittiert grünes Licht, gefolgt von Konzentrationslöschung. Nach der Dexter-Energietransfertheorie ist der dominierende Faktor bei der Konzentrationslöschung die elektrodipol-elektrodipol Wechselwirkung. Im Bereich von 520~570 nm tritt grüne Lichtemission mit den Er³⁺-Niveaübergängen ²H₁₁/₂ → ⁴I₁₅/₂ und ⁴S₃/₂ → ⁴I₁₅/₂ auf. Rote Emission wird zwischen 650-680 nm mit dem Übergang ⁴F₉/₂ → ⁴I₁₅/₂ von Er³⁺ erzeugt. Die grüne und rote Emission gehören beide zu einem Zwei-Photonen-Prozess. Die mit der J-O-Theorie berechneten spektralen Parameter Ω₂ nehmen mit steigendem Yb³⁺-Gehalt zu und erreichen bei x=0,09 ein Maximum, hauptsächlich aufgrund der geringsten lokalen Symmetrie des Lumineszenzsystems, was die Orbitale Überlappung erhöht und elektronische Übergänge erleichtert, wodurch der Aufwärtskonversionsprozess gefördert wird.

关键词

Doppel dotierung Er³⁺/Yb³⁺; Aufwärtskonversion; Energietransfer; Judd-Ofelt-Theorie

阅读全文