Synthèse et contrôle des performances d’émission du phosphore Li3PO4∶Mn5+ émettant dans la deuxième fenêtre proche infrarouge

LI Yajie ,  

GUO Renhua ,  

ZHANG Youming ,  

JIN Zhengyuan ,  

JING Lingyan ,  

SONG Enhai ,  

摘要

La fluorescence dans la deuxième fenêtre proche infrarouge (NIR-Ⅱ) présente des avantages uniques dans le domaine de l'imagerie fluorescente grâce à une profondeur de pénétration plus importante et une résolution d'image plus élevée. Les ions Mn5+ possèdent une émission en bande ultrangoureuse précise située dans la zone NIR-Ⅱ, cependant, en raison de l'instabilité de leur état d'oxydation, réaliser l'émission lumineuse de Mn5+ reste un défi. Dans cet article, un système Li3PO4 dopé au Mn a été synthétisé par méthode solide à haute température, les sites de dopage possibles des atomes de Mn ont été prédits par calculs théoriques, en mettant l'accent sur l'influence de la température de calcination (600~700 ℃) et de l'atmosphère (air, oxygène) sur l'intensité d'émission à 1120 nm de Mn5+, et le mécanisme physique selon lequel l'oxygène favorise une émission plus intense de Mn5+ a été clarifié. Finalement, un échantillon présentant la meilleure performance d'émission Li3PO4∶0.01Mn5+ (650 ℃ + oxygène) a été obtenu. Grâce à sa bonne stabilité thermique (T50=435 K), un dispositif LED proche infrarouge à conversion de phosphore (NIR pc-LED) a été fabriqué, et les applications potentielles de cette source lumineuse pour la reconnaissance des informations anti-contrefaçon ont été explorées. Cet article offre une piste pour la synthèse et la régulation des matériaux fluorescents activés par Mn5+ par méthode solide à haute température.

关键词

Mn5+;émission NIR-Ⅱ;stratégies de régulation;atmosphère de calcination

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