高温固相法を用いて、異なる濃度のYb³⁺イオン（0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 0.09, 0.11）がドープされたY₂MoO₆:0.01Er³⁺/xYb³⁺アップコンバージョン蛍光体の一連を調製した。X線回折（XRD）、走査型電子顕微鏡（SEM）、蛍光発光スペクトル、蛍光減衰曲線およびJudd-Ofelt理論計算などの特性解析手法を用いて、その発光特性を研究・計算した。実験結果は、Y₂MoO₆:0.01Er³⁺/xYb³⁺が単斜晶相に属し、試料の純度が高く、ドープイオンはマトリックス構造を変化させないことを示した。励起波長980 nmにおいて、Yb³⁺イオンの含有量が増加するにつれて、スペクトル発光強度は最初に増加し、その後減少した。ドープ量が0.09に達したときに発光強度が最大となり、試料は緑色光を放ち、その後濃度消光が発生した。Dexterのエネルギー移動理論によると、濃度消光の支配要因は電気双極子-電気双極子相互作用である。520〜570 nmの範囲で緑色発光が現れ、Er³⁺のエネルギーレベル遷移²H₁₁/₂→⁴I₁₅/₂および⁴S₃/₂→⁴I₁₅/₂が存在する。650〜680 nmの間で赤色発光が発生し、Er³⁺のエネルギーレベル遷移⁴F₉/₂→⁴I₁₅/₂が確認された。緑色および赤色の発光はいずれも二光子過程に属する。J-O理論を用いてスペクトルパラメーターを計算したところ、Yb³⁺イオン含有量の増加に伴いΩ₂はそれぞれ0.16×10⁻²⁰ cm²、0.28×10⁻²⁰ cm²、0.38×10⁻²⁰ cm²、0.39×10⁻²⁰ cm²、0.56×10⁻²⁰ cm²、0.42×10⁻²⁰ cm²となり、x=0.09で最大となった。これは主に、この時点で発光系の局所対称性が最も低くなり、軌道重なり度が増加し、エネルギーレベル間の電子遷移がより容易になり、アップコンバージョン発光過程を促進したためである。

Er³⁺/Yb³⁺二重ドープ;アップコンバージョン発光;エネルギー伝達;Judd-Ofelt理論