| 题名 | Eu3+单掺和Er3+/Yb3+共掺含YF3纳米晶玻璃陶瓷的结构和发光特性研究 |
| 作者 | 翁方轶 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2009-05-22 |
| 授予单位 | 中国科学院福建物质结构研究所 |
| 授予地点 | 福建物质结构研究所 |
| 导师 | 王元生 |
| 关键词 | 玻璃陶瓷 稀土离子掺杂 纳米晶 晶化 上转换 光谱性能 |
| 学位专业 | 材料物理与化学 |
| 中文摘要 | 稀土离子掺杂纳米玻璃陶瓷是近年来备受关注的一类新型光功能材料，在长距离通信、激光、固态三维显示、白光LED和太阳能电池等领域具有广阔的应用前景。通过调整组分和热处理条件，实现对材料显微结构的调控，使得掺杂的稀土离子进入晶相中，有助于获得透明性好、发光效率高、化学和热稳定性良好的光功能材料。本论文采用熔体急冷法及后续的热处理分别制备出了稀土离子掺杂含YF3纳米晶和氧化物半导体（TiO2 和Ga2O3）纳米晶的透明玻璃陶瓷材料，并成功的在将稀土离子掺入到析出的YF3纳米晶中。通过热分析、X射线粉末衍射、高分辨电子显微镜、吸收光谱和荧光光谱等技术系统的研究了材料的显微结构和光谱性能。 对YF3玻璃陶瓷体系，我们研究了两种前驱玻璃体组分SiO2-Al2O3-LiF-YF3和SiO2-Al2O3-NaF-YF3的晶化行为。对于添加LiF组分的玻璃，只有在掺杂稀土离子时才会析晶，而对于添加NaF组分的玻璃，在掺杂或者不掺杂稀土离子时都会析晶，且在高温热处理下均析出单相正交结构的氟化钇。Eu3+离子作为结构探针研究表明，前驱玻璃中，少量稀土离子处于氟离子环境并表现出类似晶相环境中的荧光发射；而晶化热处理后稀土离子以取代Y3+离子的方式进入析出的YF3纳米晶中。对Er3+/Yb3+共掺杂体系，随着Yb3+含量的增加，通过Yb3+向Er3+离子的有效能量传递，材料的红绿可见上转换发射强度都得到了显著的增强；对0.5Er3+/1.0Yb3+共掺的样品，Yb3+向Er3+离子的能量传递效率到达了45%。 我们对稀土离子掺杂的含半导体纳米晶的玻璃陶瓷做了前期探索工作。在组分为SiO2-B2O3-Na2O-TiO2前驱玻璃体系中，当Na2O以Na2CO3的方式引入时，玻璃中的Ti4+容易变价为Ti3+使玻璃呈现紫色；当Na2O以NaNO3的方式引入后，玻璃玻璃基本无色透明，在625℃/2h热处理后，X射线粉末衍射表明析出了金红石型TiO2。组分为SiO2-K2O-CaO-Al2O3-Ga2O3-Sb2O3前驱玻璃在840℃/2h热处理后，X射线粉末衍射表明析出了γ- Ga2O3晶粒。但是这两种含半导体纳米晶的玻璃陶瓷均未发现有半导体纳米晶向稀土离子的能量传递发生。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-05-09 |
| 页码 | 68 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.fjirsm.ac.cn/handle/350002/7776]  |
| 专题 | 福建物质结构研究所_中科院福建物质结构研究所_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 翁方轶. Eu3+单掺和Er3+/Yb3+共掺含YF3纳米晶玻璃陶瓷的结构和发光特性研究[D]. 福建物质结构研究所. 中国科学院福建物质结构研究所. 2009. |
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