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反向能量传递增强Er3+上转换发光
增强出版Back Energy Transfer Enhances Er3+ Upconversion Luminescence
- 发光学报 2023年44卷第9期 页码：1552-1559
- 作者机构：
1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室， 吉林 长春 130033
2.中国科学院大学， 北京 100049
- 作者简介：
[ "杨润（1997-），男，黑龙江哈尔滨人，硕士研究生，2020年于吉林大学获得学士学位，主要从事稀土纳米材料发光性质及其生物功能化的研究。2464189279@qq.com" ]
[ "李齐清(1990-)，男，福建福州人，博士，2018年于中国科学院大学获得博士学位，主要从事稀土掺杂上转换纳米发光材料的研究。 E-mail: liqiqing0742@sina.cn" ]
[ "常钰磊（1984-），男，吉林通化人，博士，副研究员，博士生导师，2013年于吉林大学获得博士学位，主要从事光子纳米材料及应用的研究。yuleichang@ciomp.ac.cn" ]
- 基金信息：国家自然基金(62075217;11874354;11874355;61575194);国家重点研发计划(2021YFA0715603);吉林省科技厅项目(20210101148JC;202512JC010475440;20230508104RC);发光学及应用国家重点实验室(SKLA⁃2019⁃02;SKLA⁃2020⁃09)
DOI：10.37188/CJL.20230100
中图分类号： O482.31纸质出版日期：2023-09-05，
收稿日期：2023-04-19，
修回日期：2023-05-04，
扫 描 看 全 文
杨润,陈浩然,涂浪平等.反向能量传递增强Er3+上转换发光[J].发光学报,2023,44(09):1552-1559.
YANG Run,CHEN Haoran,TU Langping,et al.Back Energy Transfer Enhances Er3+ Upconversion Luminescence[J].Chinese Journal of Luminescence,2023,44(09):1552-1559.
杨润,陈浩然,涂浪平等.反向能量传递增强Er3+上转换发光[J].发光学报,2023,44(09):1552-1559. DOI： 10.37188/CJL.20230100.
YANG Run,CHEN Haoran,TU Langping,et al.Back Energy Transfer Enhances Er3+ Upconversion Luminescence[J].Chinese Journal of Luminescence,2023,44(09):1552-1559. DOI： 10.37188/CJL.20230100.
摘要
提高上转换发光效率是促进上转换发光材料实际应用的关键。在NaErF
4
@NaYF
4
体系中，惰性NaYF
4
壳层可以抑制高组分Er
3+
掺杂下的发光浓度猝灭，其上转换发光主要来源于Er
3+
⁃Er
3+
的能量传递上转换。本文利用共沉淀法制备了Er
3+
和Yb
3+
分区掺杂的NaErF
4
@NaYbF
4
@NaYF
4
核壳结构的纳米颗粒，通过包覆惰性壳层研究Er
3+
⁃Yb
3+
⁃Er
3+
之间的能量传递和反向能量传递过程。由于808 nm波长只能激发Er
3+
而不能激发Yb
3+
，因此在808 nm波长激发下，Er
3+
在惰性壳层的保护作用下将激发态能量传递给Yb
3+
，随后通过反向能量传递回Er
3+
，使得Er
3+
的上转换发光增强。实验结果发现，当中间层Yb
3+
掺杂浓度为100%时，绿色和红色上转换发光最大增强倍数为24.9和9.79。
Abstract
Improving the upconversion luminescence efficiency is the key to promoting the practical application of upconversion luminescent materials. In the NaErF
4
@NaYF
4
system， the inert NaYF
4
shell can inhibit the concentration quenching under high Er
3+
doping， and the upconversion luminescence is mainly from the energy transfer upconversion of Er
3+
-Er
3+
. In this paper， Er
3+
and Yb
3+
partition doped NaErF
4
@NaYbF
4
@NaYF
4
core-shell nanoparticles were prepared by the coprecipitation method， and the energy transfer and back energy transfer processes between Er
3+
-Yb
3+
-Er
3+
was studied. Since the 808 nm can only excite Er
3+
but not Yb
3+
， under 808 nm excitation， Er
3+
harvests the pumping energy and transfers it to Yb
3+
and subsequently back to Er
3+
due to the protection offered by NaYF
4
inert outer shell， which finally enhances the upconversion luminescence of Er
3+
. When the doping concentration of Yb
3+
in the intermediate layer is 100%， the maximum enhancement multiple is 24.9 and 9.79 for green and red upconversion， respectively.
关键词
稀土纳米材料上转换发光反向能量传递β-NaErF4
Keywords
rare earth nanoparticlesupconversion luminescenceback energy transferβ-NaErF4
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