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 une profondeur de pénétration plus élevée et une résolution d'imagerie supérieure, offrant ainsi des avantages uniques dans le domaine de l'imagerie fluorescente. Les ions Mn5+ possèdent une émission à bande ultra-étroite précisément située dans la région NIR-II. Cependant, en raison de l'instabilité de leur état de valence, la réalisation de l'émission lumineuse de Mn5+ reste un défi. Dans cet article, un système Li3PO4 dopé au Mn a été synthétisé par la méthode solide à haute température, avec une prédiction théorique des sites probables de dopage des atomes de Mn. L'accent a été mis sur l'influence de la température de calcination (600 ~ 700 oC) et de l'atmosphère (air, oxygène) sur l'intensité d'émission de Mn5+ à 1120 nm, clarifiant le mécanisme physique par lequel l'oxygène favorise une émission plus forte de Mn5+. Finalement, un échantillon présentant les meilleures performances d'émission Li3PO4:0.01Mn5+ (650 oC + oxygène) a été obtenu. Sur la base de sa bonne stabilité thermique (T50 = 435 K), un dispositif LED à conversion phosphorescente proche infrarouge (NIR pc-LED) a été fabriqué, explorant les applications potentielles de la source lumineuse dans la reconnaissance d'informations anti-contrefaçon. Ce travail ouvre une voie pour la synthèse et le contrôle des matériaux fluorescents activés par Mn5+ par la méthode solide à haute température.

关键词

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

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