Características de detecção de temperatura por fluorescência de conversão ascendente baseadas em nanocristais de LiYbF4∶Er3+

HUANG Qianyu ,  

WEN Yijie ,  

HU Shuai ,  

YUAN Maohui ,  

HAN Kai ,  

摘要

Foram preparados materiais nanoluminescentes de conversão ascendente com diferentes concentrações de dopagem de Er3+ em LiYbF4 utilizando um método hidrotermal melhorado. As morfologias microscópicas, estruturas cristalinas, espectros de emissão de conversão ascendente e propriedades de detecção de temperatura por fluorescência de conversão ascendente das nanopartículas sintetizadas foram caracterizadas e analisadas sistematicamente. Os resultados do SEM mostraram que o tamanho das partículas varia de centenas de nanômetros a vários micrômetros com diferentes concentrações de dopagem de Er3+. Os resultados de difração de raios X indicaram que as posições dos picos do espectro de XRD permanecem essencialmente inalteradas com o aumento da concentração de Er3+, indicando que a introdução de Er3+ não alterou significativamente a fase cristalina do LiYbF4. Sob excitação contínua de laser de 980 nm, a intensidade máxima de emissão de fluorescência de conversão ascendente foi atingida quando a fração molar do dopante Er3+ era 0,05%, e a temperatura de apagamento da fluorescência de conversão ascendente atingiu cerca de 600 K. Foram estudadas as propriedades de detecção de temperatura por fluorescência de conversão ascendente dessas nanopartículas de alta estabilidade térmica em uma ampla faixa de temperatura de 298 a 623 K. Os resultados confirmaram que, a 298 K, a sensibilidade relativa máxima (Sr) é de 1,296%·K-1, a incerteza de temperatura (δT) é inferior a 3,1 K na faixa de medição e δT < 0,266 K quando a temperatura está abaixo de 573 K.

关键词

fluorescência de conversão ascendente;detecção de temperatura;LiYbF4∶Er3+;nanocristais;método hidrotermal

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