Propriétés d’émission à conversion ascendante de Y₂MoO₆ co-dopé Er³⁺/Yb³⁺ et calculs selon la théorie de Judd-Ofelt

Wu Kunyao ,  

Miao Zifan ,  

Wang Yanan ,  

Lu Yuanyuan ,  

Li Zhao ,  

摘要

Une série de phosphores à conversion ascendante Y₂MoO₆: 0.01Er³⁺/xYb³⁺ avec différentes concentrations d'ions Yb³⁺ (0,01, 0,03, 0,05, 0,07, 0,09 et 0,11) a été préparée par une méthode solide à haute température. Les performances d'émission ont été étudiées et analysées par diffraction des rayons X (XRD), microscope électronique à balayage (SEM), spectres d'émission de fluorescence, courbes de décroissance de fluorescence et calculs selon la théorie de Judd-Ofelt. Les résultats expérimentaux montrent que Y₂MoO₆: 0.01Er³⁺/xYb³⁺ appartient à une phase monocliniquede haute pureté, et les ions dopants ne modifient pas la structure de la matrice. Sous excitation à 980 nm, avec l'augmentation de la concentration des ions Yb³⁺, l'intensité du spectre d'émission augmente d'abord puis diminue, atteignant un maximum à une concentration de 0,09, où l'échantillon émet une lumière verte, suivie d'un phénomène d'extinction par concentration. Selon la théorie du transfert d'énergie de Dexter, le principal facteur d'extinction par concentration est l'interaction dipôle électrique-dipôle électrique. Une émission verte apparaît dans la plage 520~570 nm, attribuée aux transitions de niveaux d'énergie d’Er³⁺ : ²H₁₁/₂ → ⁴I₁₅/₂, ⁴S₃/₂ → ⁴I₁₅/₂. Une émission rouge est produite entre 650-680 nm, liée à la transition ⁴F₉/₂ → ⁴I₁₅/₂ d’Er³⁺. Les émissions verte et rouge correspondent toutes deux à un processus à deux photons. Les paramètres spectraux calculés selon la théorie J-O montrent que Ω₂ augmente avec la concentration d’ions Yb³⁺, atteignant un maximum à x=0,09, principalement en raison d'une symétrie locale minimale du système d'émission, entraînant un recouvrement orbital accru et facilitant les transitions électroniques, ce qui favorise le processus de conversion ascendante.

关键词

Double dopage Er³⁺/Yb³⁺; émission à conversion ascendante; transfert d’énergie; théorie de Judd-Ofelt

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