一、Ho~(3+):Gd_3Ga_5O_(12)晶体的光谱性质及强度参数（论文文献综述）
刘岳[1]（2020）在《无序结构Tm，Ho：GAGG和Er，Yb：CGA晶体的生长和性能研究》文中指出激光是人类历史上非常重要的一项发明。自1960年梅曼发明第一台红宝石激光器以来,激光经历60年的发展,已经在显示、先进工业制造、遥感通讯、医疗探测、军事安全等领域发挥出了不可替代的作用。目前,激光领域的几个前沿发展方向分别为:可见光激光,主要应用于显示和光刻方向;1 μm波段的高功率高能量激光,主要用于工业制造;中远红外波段的激光,主要用于医疗、军事领域;以及LD直接泵浦的超快激光。其中属于中红外波段的2.0μm和3.0 μm激光由于涉及医疗、军事安全等领域,是研究的热点。激光技术的发展离不开激光器的不断升级。如今全固态激光器已经成功产业化,激光晶体作其核心组成部分。因此探究热学、光学性质更加优异的激光晶体对激光的发展无疑具有重大意义。近年来,无序结构晶体得到科研人员越来越多的关注。在无序晶体结构中,两种或两种以上的阳离子会随机占据晶体内部的同一格位,因而产生了晶体场变化差异。此种变化使得激活离子在晶体内部的配位环境是多样的,最终导致晶体产生光谱展宽现象。从“宏观”层面上来看,无序离子的浓度比例是满足统计学规律的。这种具有无序性特点的晶体,能够同时结合玻璃宽光谱、长荧光寿命的优点和晶体优异热学性能的优势,在激光领域具有独特的应用价值。本论文以激光的前沿研究方向即属于中红外波段的2.0μm和3.0μm激光为出发点,以稀土离子掺杂的无序结构激光晶体为研究对象,用提拉法分别生长了两种不同结构的无序晶体,即:具有石榴石结构Ho3+、Tm3+双掺的GAGG晶体和具有K2NiF4结构的Er3+、Yb3+双掺的CGA晶体。针对Tm,Ho:GAGG晶体,主要表征了其热学和光谱性质,并进行了 2.0μm波段的连续激光输出测试。针对Er,Yb:CGA晶体,测试了其在3.0 μm波段的光谱性能。上述实验为两种稀土离子掺杂的无序结构晶体在中红外波段激光领域实际应用的可能性提供了数据支撑和参考。具体内容包括以下五章:第一章主要综述了目前激光晶体的发展趋势,2.0μm、3.0μm波段和无序结构激光晶体的研究进展,并介绍了一种晶体生长方法即提拉法。最后基于上述总结,提出了本文的选题意义、目的和主要研究内容。第二章主要介绍了提拉法生长Tm,Ho:GAGG晶体的实验流程。包括多晶料的合成和晶体生长工艺,讨论了影响晶体生长的因素。对于生长气氛,在50%Ar和50%CO2充分混合的气体下,Ga2O3原料的挥发可以被有效抑制。此气氛还能使铱金坩埚不被氧化腐蚀。最终使用合适的生长工艺,采用<111>晶向的YAG晶体为籽晶棒,成功生长出了尺寸为Φ 26×40 mm3的Tm,Ho:GAGG晶体。XRD测试发现实验生长的Tm,Ho:GAGG晶体图谱与标准XRD图谱一致,说明生长的晶体为纯相单晶。XRF测试表明晶体中Tm3+的掺杂浓度为5.2 at.%,Ho3+的掺杂浓度为1.8 at.%。通过公式计算得到Tm3+、Ho3+在晶体中的有效分凝系数分别为0.85、0.88,说明掺杂离子在晶体中分布较为均匀。通过高分辨X射线衍射测试得到Tm,Ho:GAGG晶体（111）面的摇摆曲线平滑对称无劈裂,半峰宽为31”,说明生长的晶体质量良好。第三章我们测试了 Tm,Ho:GAGG晶体的热学和光谱性质,对该晶体进行了连续激光输出实验。通过测试可知,该晶体的平均密度为6.66 g/cm3。室温下晶体的比热数值为0.759 J·g-1·K-1,并且随温度升高,其数值呈现增长的趋势。当温度达到300℃时,晶体的比热数值为0.956 J·g-1·K-1。室温下Tm,Ho:GAGG晶体的热扩散系数为3.123 mm2/s,温度升高热扩散系数会降低。晶体的平均热膨胀系数为6.089×10-6 K-1。计算得到的室温下晶体的热导率为8.532W·m-1·K-1,随着温度上升而逐渐降低。我们对Tm,Ho:GAGG晶体进行了光谱性质的测试。该晶体吸收光谱两个主吸收峰在682 nm和784 nm处,半峰宽为5 nm和26 nm。该晶体的荧光光谱最强峰在2080 nm处,半峰宽为68 nm。此处的荧光寿命为10.67 ms。Tm,Ho:GAGG晶体的吸收和发射峰半峰宽以及荧光寿命均优于Tm,Ho:GGG晶体。这意味着相比于GGG晶体,GAGG晶体由于其无序结构更适合进行Tm3+和Ho3+掺杂,掺杂后更适合匹配LD泵浦。Tm,Ho:GAGG晶体在热学性质方面与目前商品化的掺杂同类稀土离子的YAG、YLF、YV04晶体相比,表现出了较优异的综合性能。在光谱性质方面,Tm,Ho:GAGG晶体与目前常见报道的Tm,Ho:LuAG、Tm,Ho:LuLF、Tm,Ho:YLF晶体相比同样显示出了优秀的综合性能。显示Tm,Ho:GAGG晶体在2.0 μm激光领域是一种具有潜在应用价值的激光晶体。Tm,Ho:GAGG晶体的连续激光测试表明:在787 nm泵浦光激发下,随着晶体吸收泵浦功率增加,其输出功率大致呈线性增加趋势。当晶体样品吸收的泵浦功率达到2.91W时,晶体输出的激光功率最大,为218mW。通过对吸收功率和输出功率数据点进行线性拟合,得出斜效率为9.2%。可以看出晶体的激光输出功率和效率仍有待提高,原因可能是晶体未镀膜、样品长度较短、Tm3+掺杂浓度较低、激光谐振腔结构有待进一步改进等。这也是我们下一步有待开展研究的内容。第四章介绍了使用提拉法生长Er,Yb;CGA晶体的流程。通过优化工艺参数和生长气氛,成功得到了 Φ 26×40 mm3的Er,Yb:CGA晶体。通过XRF测试得到了 Yb3+的掺杂浓度为0.95 at.%,Er3+的掺杂浓度为18.74 at.%。计算得到Er3+的有效分凝系数为0.62,说明提拉法生长Er,Yb;CGA晶体时,有部分Er3+在固相界面处聚集,晶体后半部分的Er3+浓度要高于前半部分。c向Er,Yb:CGA晶体的吸收光谱表明其在967nm处附近有着较强的吸收带宽,是由Er3+ 在967 nm处的吸收峰和Yb3+在981 nm处的吸收峰相叠加导致的。这也说明了该晶体能够很好地匹配已经商用化的InGaAs半导体二极管泵浦,为该晶体面向实际应用打下了良好的基础。c向Er,Yb:CGA晶体的最强荧光峰出现在2730 nm处,半峰宽141 nm,大于Er:GGG晶体以及Er,Pr:GGG晶体在2700 nm附近的荧光峰半峰宽。可见Er,Yb:CGA晶体的多重无序结构令其发生了光谱的展宽现象,这也说明Er,Yb:CGA晶体在可调谐激光领域具有应用潜力。c向Er,Yb:CGA晶体在4I11/2和4113/2能级的荧光强度随时间均呈指数式衰减。上能级4I11/2的荧光寿命为0.34 ms,小于下能级4113/2的荧光寿命3.18 ms。与一些常见的光谱性能较好的Er3+掺杂的激光晶体相比,Er,Yb:CGA晶体中Er3+上能级4I11/2的荧光寿命与Er:CGA晶体（0.45 ms）和Er:CaYAlO4晶体（0.35 ms）对应的上能级荧光寿命相接近。Er,Yb:CGA晶体在3.0μm中红外波段可调谐激光领域具有潜在的应用价值。第五章对本论文进行了总结、提出了主要创新点以及仍有待继续研究的问题。
阎龙[2]（2020）在《掺稀土氟化物核壳纳米晶上转换光谱调控与发光机理研究》文中研究指明稀土离子上转换发光具有发射谱尖锐、反斯托克斯位移大和光化学稳定性好等特点,已经成为当今很多领域以及交叉学科领域的研究热点,在超分辨纳米成像、信息安全和加密、温度传感、生物标记与诊疗等领域具有广阔的应用前景。近年来多层核壳结构设计的上转换纳米材料体系由于具有调控稀土元素空间分布、设计能量传递过程、调节稀土发光以及改善材料理化特性等优势,已经成为研究稀土上转换发光的重要基质载体。目前已经有很多研究报道了利用核壳结构设计调控稀土上转换发光的策略,但是仍然存在一些需要深入思考和尚未解决的科学问题,包括调控机理不明确、缺少在纳米尺度调节稀土离子能量传递的方案、核壳结构复杂导致合成难度提高、高浓度掺杂引起发光猝灭等,阻碍了对稀土上转换发光动力学的深入理解和分析。因此,系统开展如何实现稀土元素纳米尺度空间分布的精细调控、抑制稀土离子浓度猝灭效应、提高光色纯度以及实现多波长激发等研究,对于上转换发光材料的基础研究和实际应用具有重要意义。基于上述科学问题,本论文提出了通过核壳结构设计构建界面能量传递（IET）发光模型,实现了一系列稀土离子的上转换发光,同时在该模型基础上深入研究了稀土离子在纳米尺度上的相互作用。系统研究了高浓度下Er3+的上转换发光现象及内在物理机制,通过引入和优化惰性壳层保护实现了纯Er3+体系的上转换发光。也系统研究了锂基质Er3+的发光特征以及可能的猝灭机制,通过调节核壳结构的壳层厚度等方法,成功实现了Er3+上转换红光发射随温度升高而增强的特殊发光现象,并初步应用于温度传感。本论文取得的主要研究成果如下:（1）深入研究了界面能量传递（IET）发光模型中的能量传递过程与规律。首先根据IET模型构建了双层核壳结构样品,将激活剂和敏化剂分隔在不同壳层,发现Yb3+调制的IET过程可以实现Er3+、Tm3+、Ho3+等的上转换发光,同时发现基于IET的核壳结构设计能够有效抑制Er3+的反向能量传递并提高敏化剂掺杂浓度,进而提高发光强度。其次分析了Gd-Eu（Tb）体系的上转换动力学过程,通过对比能量迁移上转换（EMU）和IET两种结构设计的光谱及寿命,证实界面处的Gd3+优先向激活剂传递能量,而不是进行Gd3+离子间的能量迁移。进一步设计并构建了三层核壳纳米结构,利用惰性层厚度精细调控了施主-受主之间能量传递对于空间距离的依赖关系,深入揭示了纳米尺度稀土掺杂上转换发光的物理机制,在实验上确定了Yb-Er/Tm/Ho、Gd-Eu/Tb、Nd-Yb等稀土离子之间能量传递主要限于1.6-2.1 nm范围内。最后,结合IET机制和能量迁移设计了核壳结构样品,在三层核壳结构的样品中实现了808/980 nm双波长激发的Eu3+、Tb3+上转换发光。并且运用时间门技术在光谱和寿命两个维度上对信息进行了编码译码,为多波长激发的上转换纳米发光材料在信息安全存储领域的应用提供了新的思路。（2）系统研究了1530/980/808 nm激发下高掺杂Er3+的自敏化上转换发光现象。通过惰性层保护的核壳结构设计,发现增加纳米粒子表面惰性层厚度能够明显增强样品的上转换发光强度和寿命,表明离子之间能量迁移到表面是引起高浓度掺杂Er3+上转换发光猝灭的主要因素之一。此外,随着Er3+掺杂浓度提高上转换发光强度提高、发光由绿色渐变为红色,通过光谱强度和激发功率依赖关系确认了1530 nm激发下交叉弛豫过程[4S3/2+4I9/2]→[4F9/2+4F9/2]和[4S3/2+4I13/2]→[4F9/2+4I11/2]是实现上转换红光发射的主要途径。为进一步调控Er3+自敏化上转换发光过程,系统研究了共掺其他稀土离子对于Na Er F4上转换发光性能的影响,发现引入少量Yb3+、Tm3+、Ho3+能够进一步纯化和增强上转换红光发射。最后,通过低浓度-高浓度-惰性层的核壳结构设计,可抑制内部Er3+之间的能量迁移从而进一步增强了上转换发光。（3）系统研究了温度场环境下锂基体系红光上转换发光特征与规律。通过调控样品尺寸及惰性层厚度,发现Li Er F4@Li YF4在1530 nm激发下其上转换发光强度与温度密切相关,即上转换红光（668 nm）随温度升高而增强,在573 K时增大到室温强度的7.1倍。同时,调控惰性壳层Li YF4的厚度能够改变这种上转换发光热增强的现象。分析认为引起这种异常热增强发光的原因是晶格膨胀减弱了能量迁移造成的能量损失。利用这种独特的光学性质,以荧光比率和温度变化的关系,成功制备了在303-573 K的温度探针。该探针绝对灵敏度高,在573 K时最大绝对灵敏度达到0.1874 K-1,为研发新一代高灵敏度的荧光温度探针提供了新的思路和借鉴。
索浩[3]（2019）在《基于FIR技术的稀土掺杂上转换测温材料特性研究》文中进行了进一步梳理温度的准确测量在工业生产、电子行业、科学研究、航空航天和国防建设等多个领域中占据着至关重要的地位。在众多测温技术中,基于稀土离子热耦合能级的荧光强度比技术具有快速响应、高灵敏度和空间分辨率等优势,因而迅速成为了温度探测领域的研究热点。随着纳米科技的迅猛发展,稀土掺杂上转换测温材料凭借其优异的发光性质、低毒性、生物背景荧光干扰小、较深的组织穿透性等优点在生物组织或细胞内的温度探测具有广阔的发展潜力。本论文以提高荧光强度比技术的灵敏度为宗旨,以构建多功能上转换纳米平台为目标,通过筛选基质和掺杂离子、控制合成条件、设计核壳结构等方案,旨在实现对上转换发光、温度传感和光热转换性能的优化,并对其内在机理进行理论探究,最终评估多功能上转换纳米平台在生物组织内测温和光热杀菌方面的应用潜力。本论文的研究内容主要包括以下四个部分:（1）选取具有较低声子能量的新型复合氧化物Ba5Gd8Zn4O21为基质,Ho3+、Er3+和Tm3+离子为发光中心,Yb3+离子为敏化剂,采用溶胶-凝胶法分别制备了具有绿、红和蓝三基色发射的上转换荧光粉。我们分别实现了来自Ho3+离子高效稳定的上转换纯绿光发射和来自Er3+离子上转换发光颜色的双模调制,并详细探究了其发光和调制机理。我们进一步评估了基于Er3+绿光2H11/2/4S3/2和红光4F9/2的Stark能级以及Tm3+蓝光1G4的Stark能级的温度传感性能,并系统研究了发光颜色和掺杂浓度对灵敏度的影响。此外,利用荧光强度比技术监测了Tm3+/Yb3+共掺杂样品中的光热转换性能,这也为多功能上转换纳米平台的构建打下了前期基础。（2）从生物应用角度出发,选取稀土氟化物YF3为基质,Er3+和Tm3+离子为发光中心,Yb3+离子为敏化剂,采用水热法合成了具有多重形貌的上转换微/纳米晶。我们系统分析了YF3:Yb3+/Er3+的形貌和尺寸对上转换发光和温度传感特性的影响,并进一步评估了其在生物组织内测温的可能性。此外,通过增加Yb3+掺杂浓度提高了YF3:Yb3+/Tm3+微米晶位于“生物光学窗口区”的3F2,3→3H6与3H4→3H6跃迁强度比值。我们进一步评估了基于3F2,3/3H4能级的温度传感特性,并系统研究了Yb3+掺杂浓度对测温灵敏度和光热转换效应的影响,证明该体系在生物组织内的光学温度传感和光热治疗领域具有巨大的应用前景。（3）为了实现灵敏度的最优化,我们系统研究了基质声子能量和局部对称性扰动对上转换发光和温度传感特性的影响。首先,通过控制煅烧温度实现了由Yb3+/Er3+共掺杂YF3向YOF和Y2O3的转变,并分析了上转换发光颜色调制的内在机理。利用J-O理论和第一性原理计算详细分析了声子能量和化学键共价性与测温灵敏度的内在联系。此外,我们采用共沉淀法制备了三方相La2O3:Yb3+/Er3+纳米晶,并引入立方相Lu2O3和Y2O3作为对照,详细探究了它们的晶体结构。借助Eu3+作为荧光探针,我们详细研究了稀土离子的掺杂在三个基质中引起的局部对称性变化,很好地解释了La2O3:Yb3+/Er3+具有最强上转换发光的原因。通过对比三个样品的温度传感特性,我们结合J-O理论探究了基质局部对称性扰动与测温灵敏度的内在联系,并利用La2O3:Yb3+/Er3+纳米晶在组织内实现了高信噪比和灵敏度的实时温度探测,为上转换测温材料的性能优化提供了新思路。（4）为了避免980 nm激光对生物组织的热损伤,我们采用在808 nm处具有较大吸收截面的Nd3+作为敏化剂,并通过包覆SiO2提高体系的生物相容性,分别构建了Nd3+/Yb3+/Er3+共掺杂的蛋黄-蛋壳结构GdOF@SiO2和橄榄状LuVO4:@SiO2@Cu2S上转换纳米平台,并分析了三掺体系的能量传递过程。在808 nm激发下,系统研究了蛋黄-蛋壳结构、Nd3+离子掺杂和光热转换介质Cu2S包覆对上转换发光、光热转换和温度传感性能的影响。此外,我们探究了样品在808 nm激发下实现组织内“温度自监控”光热过程的潜力,并进一步评估了样品对细菌的光热杀伤效率。这种集荧光成像、温度传感和光学加热多功能于一体的808 nm响应上转换纳米平台在生物医学领域展现了广阔的应用前景。
郭海洁[4]（2020）在《对人眼敏感的黄色及青色长余辉材料的设计及性能研究》文中提出对于可见光长余辉发光材料来说,其主要应用于弱光照明,而在暗场环境下(10-610-22 cd/m2),人眼最大的视觉灵敏度在507 nm处（视觉相对灵敏度为100%）,人眼敏感的波长范围为400-600 nm,该波段范围从紫光到橙光。目前蓝色以及绿色长余辉发光材料的综合性能已达到商业化应用的要求,为了实现对人眼敏感的长余辉发光材料的多色化以及更广泛的商业应用,本论文主要侧重于在暗视场条件下人眼敏感的黄色及青色长余辉发光材料的开发及余辉性能研究。黄色长余辉发光材料:采用高温固相法制备出了一系列具有优异黄色长余辉性能的Ca6BaP4O17:Eu2+,RE3+。其中,对于Ca6BaP4O17:Eu2+,Ho3+,在254 nm光源激发10 min后,余辉初始亮度达到130 mcd/m2,余辉衰减时间超过47 h。我们研究了Ho3+离子浓度对Ca6BaP4O17:Eu2+,Ho3+的发光强度、余辉衰减和热释光特性的影响。在此工作的基础上,利用余辉光谱、余辉衰减曲线和不同衰减时间下的热释光谱,详细分析了系列样品Ca6BaP4O17:Eu2+,RE3+（RE=Dy,Tb,Ce,Gd,Nd）的陷阱分布和余辉衰减的具体过程。结果表明对于掺杂不同的RE3+离子,样品中陷阱的分布不同,具体的余辉衰减过程也不同。此外,考虑到高压作为一种研究材料能带和能级结构变化的有效手段,我们研究了Ca6BaP4O17:Eu2+,Tb3+在高压下发光和余辉性能的变化。当压强为0.15 GPa时,发光强度和余辉衰减时间性能达到最佳。青色长余辉发光材料:利用高温固相法制备了系列青色长余辉发光材料α-Ca3（PO4）2:Eu2+,Dy3+,BaZrSi3O9:Eu2+,Pr3+,K2Ba7Si16O40:Eu2+,Nd3+,Ba2Zr2Si3O12:Eu2+,Nd3+。主要结果如下:1.在254 nm光源激发10 min后,Ca3（PO4）2:Eu2+,Dy3+的余辉初始亮度达到360 mcd/m2,余辉衰减时间超过5 h。我们在发射光谱及余辉光谱中同时观察到峰值位于480 nm的宽包发射和位于573 nm的尖峰发射,分别归属于Eu2+离子的4f65d1-4f7跃迁和Dy3+离子的4F9/2到6H13/2能级跃迁。也就是说,在Ca3（PO4）2:Eu2+,Dy3+材料中同时实现了发光及余辉过程中Eu2+和Dy3+离子之间的能量传递。2.BaZrSi3O9:Eu2+,Pr3+发射峰位于478 nm处,在254 nm光源激发10 min后,最佳样品的青色余辉衰减时间超过15 h。通过一系列激发持续时间、衰减时间以及激发温度对样品热释光谱的影响,揭示了在余辉衰减过程中电子被捕获及释放的具体途径,即深陷阱的电子通过隧穿效应直接跃迁到Eu2+离子能量较低的激发态,而浅陷阱的电子则通过导带迁移到Eu2+离子能量较高的激发态,处于激发态的电子跃迁到基态产生青色余辉。3.K2Ba7Si16O40:Eu2+,Nd3+的发射峰位于500 nm处。在254 nm光源激发10min后,最佳样品的余辉衰减时间达到10 h以上。此外,对K2Ba7Si16O40:Eu2+,Nd3+样品的发射光谱、余辉光谱、热释光谱进行了系统的研究,特别是阐明了以上性能与陷阱分布的关系。共掺杂Nd3+离子产生了大量合适的陷阱,显着提高了长余辉发光性能的同时,也大大提高了该材料的发光强度和热稳定性。4.在254 nm光源激发10 min后,Ba2Zr2Si3O12:Eu2+,Nd3+的余辉初始亮度为155.5 mcd/m2,余辉衰减时间为25 h。通过Hf4+离子部分取代Zr4+离子调节Ba2Zr2-x-x HfxSi3O12材料本身的能带结构,调控Eu2+离子的激发态离导带的距离以及陷阱的深度,从而影响样品的热稳定性和余辉性能。结果表明,我们成功地调控了Ba2Zr2Si3O12:Eu2+,Nd3+材料的陷阱分布,陷阱深度可以在0.66-0.75 eV之间变化。对于最佳样品（x=0.5）,余辉的初始亮度为131.3 mcd/m2,余辉衰减时间为31 h。
张坤[5]（2019）在《强磁场下锰、铁基荧光材料的磁性和发光特性研究》文中研究指明3d过渡金属（如Mn,Fe,Co）等化合物,由于其存在未成对的3d电子,常表现出很强的磁性;同时由于3d轨道能级之间的能量差在可见光波段,对应的电子跃迁引发相应波段的光吸收、发射特性。这些特点赋予这种类型化合物磁、光复合性能,从而使其在数据存储、自旋电子学和传感等方面具有重要的应用价值。低温和强磁场是研究3d过渡金属化合物磁、光性质的极佳条件。在低温,特别是低至液氦的温度下,热涨落引发的电-声子相互作用得到有效抑制,磁性相互作用将成为影响光学跃迁的主要因素。在外加强磁场下,反铁磁或顺磁态逐渐转变为铁磁态,相应的光学跃迁将得到有效地调制。通过研究不同磁场下的荧光、吸收谱可以获得磁相互作用与光学跃迁之间的相互影响规律。本论文研究了几种过渡金属化合物在低温和强磁场下的磁性、光谱性质并观测到一些新现象。具体工作如下:一、温度和磁场对（CH3NH3）2MnCl4单晶光致发光的调制研究了层状钙钛矿单晶（CH3NH3）2MnCl4的磁性和光发射特性。首先利用低温光致发光和荧光寿命的测量,确定了（CH3NH3）2MnCl4单晶材料的发光机理:材料通过d-d跃迁吸收光子能量达到激发态,激发态能量在邻近的Mn离子之间传递,最终在缺陷态的Mn离子晶格发生辐射跃迁从而产生荧光。然后通过脉冲强磁场下光致发光的测量,发现外磁场对光致发光的调制具有各向异性特征。最后,通过磁化率和ESR的测量,验证了单晶材料在低温下的面内反铁磁有序,从而证明反铁磁相互作用对光学跃迁的调制作用。二、温度和磁场对CsPbCl3:Mn纳米晶中激子-Mn离子能量传递过程的调制研究了CsPbCl3:Mn纳米晶的激子发光和Mn离子发光随Mn离子浓度、温度和磁场强度的变化规律,探究了激子-Mn离子激发态能量传递机理。首先观测到温度从300 K降到60 K时能量传递过程被抑制,而在温度小于60 K时,能量传递过程又逐步增强的实验现象。通过对光谱参数如半峰宽、峰强以及峰位随温度变化的分析,发现热涨落增强了高温区域的能量传递过程。其次,通过磁化率和ESR的测量,发现在低温下,纳米晶中形成了反铁磁相互作用的Mn-Mn离子对,引起了局域对称性结构的破缺,从而使能量传递过程在低温区域得到增强。最后,在强磁场下观测到铁磁态对能量传递过程的压制,进一步证明了反铁磁相互作用对激子-Mn激发态能量传递过程的增强作用。三、温度对Gd3Ga5-xFexO12:Yb3+/Er3+纳米晶上转换光致发光的调制研究了Fe离子掺杂Gd3Ga5O12:Yb3+/Er3+纳米晶的上转换荧光随温度的变化规律。首先通过不同Fe离子浓度的纳米晶的XRD和磁化率测量确定Fe离子取代Ga离子的晶格位置。其次,利用低温光致发光谱研究了不同Fe离子浓度纳米晶上转换荧光强度随温度的变化,揭示了Fe离子与Er离子的激发态能量传递过程有效地增强了纳米晶在低温下的荧光强度。最后,对该材料上转换荧光的传感性能进行评估,结果表明该类材料在大范围温度区间（4.2 K-300 K）表现出优异的响应特性,具有一定的应用价值。
刘欢欢[6]（2020）在《温度响应的智能变色传感材料的合成与性质研究》文中进行了进一步梳理热致变色材料是一类具有温度记忆功能的智能变色传感材料,材料自身可以感应外界温度的变化并对此做出相应的响应。热致变色材料在外界温度的刺激下会发生颜色的变化,属于新型功能材料,该类材料在温度指示,温度传感,热储能,节能环保的智能窗,热致变色服饰,节能建筑涂层,医疗,军事等领域都具有潜在的应用价值。尽管一些无机化合物,有机化合物,杂化分子化合物,离子液体,复合物等材料均已被报道具有热致变色的性能,但已报道的热致变色材料的种类很少,而且热致变色材料在实际应用中可能受变色温度等条件的限制而无法满足某种特定环境条件的使用需求,因此开发新的热致变色材料对丰富热致变色材料的种类,扩大热致变色材料的使用范围,提升热致变色材料的实用性至关重要。智能材料的发展推动智能化的进步,新型功能材料的开发是智能化发展的前提和基础。本论文的研究领域主要是无机化合物类热致变色传感材料。本论文以无机化合物为研究基础,尝试开发新的无机化合物类热致变色功能材料并通过元素掺杂,过渡金属离子调控等途径调节热致变色材料的变色性能,对材料进行结构分析、性质表征及变色机理的探究。在研究过程中取得的成果如下:1.基于Sm3Fe5O12的结构中含有三种阳离子晶位,设计并在Sm3Fe5O12主晶格中成功引入Ca2+,制备了Ca2+掺杂Sm3Fe5O12系列样品,并对其进行了性质表征,随着Ca2+的掺杂,样品颜色发生了微小的变化,且样品在室温到240oC的温度范围内呈现出可逆的热致变色现象,当温度从室温升高到240oC时样品的颜色从墨绿色逐渐变为深棕色。样品的变温X射线衍射分析数据显示不同温度下样品的衍射光谱相一致,这暗示着温度的变化没有引起相变的发生,而晶格参数随着温度的升高逐渐增加,这是高温引起的晶格膨胀所致。2.在Sm3Fe5O12主晶格中成功引入Bi3+,成功制备了一系列Bi3+掺杂的热致变色材料,并且采用不同的合成方法制备了粒径不同的化合物,探究了粒径尺寸对材料性质的影响。我们在固体紫外可见光谱仪和Raman光谱仪中设计了加热控温附件,监测样品在室温至240oC温度区间内的原位固体紫外可见光谱及原位拉曼光谱的变化。Bi3+掺杂Sm3Fe5O12材料的带隙随着温度的升高持续减小,同时,材料的晶格参数随着温度的升高线性增加,在以前的研究基础上,总结材料的结构与带隙之间的构效关系,进一步了解材料的变色效应。3.设计并制备了过渡金属元素掺杂多色系列热致变色材料。过渡金属化合物的d-d跃迁所吸收的能量如果在可见光区域化合物会呈现出特定的颜色,并且过渡金属离子的d-d跃迁与其局部晶体场有关。因此可通过改变过渡金属离子的晶体场来影响材料吸收光谱的行为。在以前的研究工作中,我们对铁基石榴石热致变色材料的性质进行了初步的探究。在这个工作中我们设计了以浅色镓基石榴石为基体,对其进行过渡金属元素的掺杂,成功制备了Cr/Mn/Fe/Co掺杂Er3Ga5O12系列热致变色材料,材料在室温至460oC温度范围内呈现出明显的热致变色现象,我们对样品进行了结构分析,性质表征并对其变色机理进行了探究。4.在镓基石榴石材料的制备及性质探究过程中我们观察到材料具有强的耐酸碱腐蚀性能,在这个工作中,我们侧重于对Fe3+掺杂Dy3Ga5O12材料的耐酸碱腐蚀性能进行探究,我们将样品分别在10%HCl,10%HNO3,10%H2SO4,10%NaOH溶液中浸泡10天,对材料的结构,质量损失及形貌进行了探究。5.已被报道的热致变色材料数量很少,设计开发新的热致变色材料是研究工作中的重点,在这项工作中,我们首次发现了Ca14Zn6Ga10O35可以作为热致变色材料的基体,在Ca14Zn6Ga10O35主晶格中成功引入了Cr,Mn,Fe,Co元素,制备了Ca14Zn6Ga10-xMxO35（M=Cr,Mn,Fe,Co）系列热致变色材料,并对其性能进行了探究。
陈旭光[7]（2020）在《2μm波段Tm3+：GYAP激光晶体生长及其激光实验研究》文中认为2μm激光处于“人眼安全”波段,因对大气有强穿透力以及水分子对其强烈的吸收等特性使它在测距、相干激光雷达、大气传感以及医疗手术等领域得到广泛的应用,同时大功率2μm激光也是中红外3～5μm光参量振荡器的良好泵浦源。因此,优质的2μm激光光源,尤其是需要2μm的超快激光成为了当前研究的热点。然而传统的2μm激光晶体材料晶格结构有序,发射光谱较窄,不易实现超快激光。通过掺杂离子取代晶体材料中原有的一种或者多种离子,其晶格会因为掺杂离子尺寸与原离子的尺寸有差异而发生变化,进而提高晶体的无序性,其中的激活离子能级与空间随机变化的晶格振动能级相耦合促使激光上下能级分裂形成更宽激光光谱,利于实现超快激光输出。本文首次提出无序激光晶体Tm3+:GYAP的生长方案,讨论了无序单晶GYAP的生长及影响生长质量的因素。成功生长了无序晶体Tm3+:GYAP,并对该晶体进行了光学性能表征以及2μm连续波激光实验和石墨烯被动调Q激光实验研究。实验结果表明我们生长的无序激光晶体Tm3+:GYAP拥有宽的荧光光谱以及大的发射截面,其激光特性稳定,具有实现2μm波段超快激光的潜能。本文主要研究内容及成果如下:1.用高纯度（99.999%）原料氧化钆（Gd2O3）、氧化钇（Y2O3）和氧化铝（Al2O3）经提拉法生长了结构无序的GYAP单晶,并详细的介绍了整个生长工艺,由X射线衍射法（XRD）测试得到它的结构与YAP单晶结构相同,同属Pnma空间群。2.采用提拉法生长了Tm3+:GYAP激光晶体,经XRD测试表征得到Tm3+:GYAP晶体与YAP晶体结构相同,对晶体衍射图谱拟合计算得到晶胞参数分别为a=5.321?、b=7.371?、c=5.176?;测试了Tm3+:GYAP晶体的吸收光谱,在794nm波长处有一个强的吸收峰,结合Judd-Ofelt理论计算了激光自发辐射概率、自发辐射寿命和J-O强度等参数,得到Ω2=2.20×10-20cm2、Ω4=1.74×10-20cm2、Ω6=1.60×10-20cm2,沿a、b、c轴取向的吸收截面分别为0.47×10-20cm2（797nm）、0.55×10-20cm2（777nm）、0.41×10-20cm2（794nm）;测试了Tm3+:GYAP晶体的荧光光谱,沿a、b、c轴取向荧光光谱半高宽分别为189 nm、202nm、203nm,受激发射截面分别为0.80×10-20cm2（1956nm）、0.70×10-20cm2（1903nm）、0.43×10-20cm2（1935nm）,对比其他掺铥离子(Tm3+)激光晶体,Tm3+:GYAP晶体具有更大的受激发射截面和受激吸收截面以及更宽的荧光光谱,这些特性有利于实现超快激光输出。3.通过实验分别测试了Tm3+:GYAP（2 at.%）和Tm3+:GYAP（5 at.%）晶体的连续激光输出特性。对于Tm3+:GYAP（2 at.%）晶体,最大输出功率为426m W,斜效率为6.4%,线偏振光消光比为15.19d B。对于Tm3+:GYAP（5 at.%）晶体,最大输出功率3.52W,斜效率为43.7%,光-光转化率为33.9%,激光偏振方向与晶体c轴同向,晶体消光比为16.9d B。4.首次采用单层石墨烯作为可饱和吸收体对激光进行被动调Q,在吸收泵浦功率为10.38W时,平均输出功率约为0.946W,激光斜率效率约为15.2%,最大单脉冲能量为239.7μJ,单脉冲峰值功率为474.8W,最短脉冲持续时间为492ns,脉冲重复频率为4.05KHz。
孙婷[8]（2014）在《镁/铟与稀土掺杂铌酸锂晶体缺陷结构与上转换发光性能研究》文中研究指明稀土掺杂的各种光学材料已经成为研究热点，而且以稀土离子为发光中心的上转换荧光技术也具有极大的应用价值和发展前景，这就促使人们在研究传统光学材料的基础上，进一步探索具有更高效发光效果的新型材料。本研究在传统金属元素掺杂铌酸锂（LiNbO3）晶体的同时，掺入不同的稀土离子作为研究对象，并对不同元素、不同浓度的掺杂情况进行了系统的分析及比较，揭示了金属元素与稀土元素掺杂LiNbO3晶体后缺陷结构及光学特性的变化规律，为今后深入研究提供了丰富的理论依据，同时也为制备新型的激光晶体提供了实验指导。本论文采用Ho和Nd两种稀土离子、以及Mg、Yb、In金属离子对LiNbO3晶体进行掺杂改性，以X射线衍射、红外吸收光谱以及紫外吸收光谱测试为手段研究各晶体的内部缺陷结构；通过上转换发光、功率曲线、J-O理论计算分析出各种晶体的上转换发光机制，同时对各试样的抗光损伤能力进行测试计算。在LiNbO3晶体中掺入不同浓度的Ho3+/Nd3+离子，通过测试分析发现，Ho3+/Nd3+离子都首先占据LiNbO3晶体缺陷结构中反位铌的位置，而随着掺入浓度达到或超过一定阈值后就会逐渐取代正常的铌位和锂位。上转换发光的强度开始会随着Ho3+/Nd3+离子浓度的增加而增强，达到一定阈值浓度后则会随浓度增加而减弱。将Ho/Nd：LiNbO3中掺入不同浓度的、可增强晶体抗光损伤能力的金属离子Mg2+，通过测试分析得出：当掺入的Mg2+离子浓度低于其阈值浓度（5mol%）时，Ho3+/Nd3+通过优先占据锂位、小部分占据铌位而形成孤位缺陷中心与团位束缺陷中心；而当Mg2+离子浓度达到或超过其阈值浓度后，Ho3+/Nd3+团位束缺陷中心会迅速解离甚至消失。受团位束缺陷浓度的影响，双掺晶体的上转换发光强度也随Mg2+浓度的增加而呈现先增强、达到阈值后减弱的现象，抗光损伤性能则较未掺杂Mg2+之前提高了约两个数量级。稀土离子Yb3+并不参与发光过程，而是优良的敏化剂。将不同浓度的Yb3+掺入Ho/Nd：LiNbO3并通过测试分析后发现：Yb3+与Ho3+/Nd3+同时优先占据反位铌位置，共同作用下促进了团位束缺陷中心的形成，上转换发光强度也会随着Yb3+浓度的增加而不断增强。选择了阈值浓度比Mg2+更低的不同浓度的In3+与固定浓度的Yb3+共同掺入Ho/Nd：LiNbO3中，分析了晶体的内部缺陷结构。当In3+达到阈值浓度前，浓度的增加可以促进晶体中团位束缺陷中心的形成；但当In3+的浓度达到或超过阈值后，可以解离团位束缺陷结构。研究三掺铌酸锂晶体功率曲线结果发现两种稀土离子（Ho3+/Nd3+）的上转换发光均属于双光子过程，且绿光强，红光较弱。晶体的抗光损伤能力较未掺In3+时有显着增强，并随着In3+浓度的增加而不断增强，但上转换发光强度则较未掺杂In3+时有所减弱。
张保童,王燕,李坚富,游振宇,夏侯平,朱昭捷,徐金龙,涂朝阳,王鸿雁[9]（2016）在《共掺稀土离子对Er3+激活中红外激光晶体光谱性能的影响》文中研究指明Er3+掺杂的晶体能够产生2.73.0μm波段中红外激光,在激光医疗、光通讯、环境探测和光电对抗等领域具有重要的应用。基于本课题组近年来开展的Er3+激活中红外激光晶体的相关工作,本文综述了共掺稀土离子对Er3+激活晶体光谱性能的影响:包括敏化离子Cr3+、Yb3+等的敏化作用增强了Er3+的特征吸收峰;退激活离子Pr3+、Ho3+等的退激活效应抑制了自终态瓶颈效应;以及共掺Nd3+所起的敏化和退激活双重作用,并对中红外激光的研究趋势和前景进行了展望。
孙祯[10]（2020）在《稀土掺杂上/下转换测温材料的制备与性能研究》文中提出与传统接触式测温方式相比,光学响应温度计在温度测量方面具有非接触性、快速响应和灵敏度高等优点,因此它在工业制造、生物医疗和科学研究领域中有着广泛的应用。在稀土掺杂发光材料中,基于荧光强度比的测温技术能够更好地避免除温度外其它因素对测试的影响,因此成为了精准温度探测技术中的研究热点。除此之外,稀土掺杂发光材料凭借着化学性质稳定、能级寿命长、发射光范围广和毒性低等特点也可以应用到照明显示、生物成像、信息防伪、指纹识别等方面。本论文选用合成方法简单、发光强的氧化物作为基质,Er3+、Tm3+、Yb3+、Tb3+、Eu3+、Bi3+作为掺杂离子,制备了基于荧光强度比方式测温的上/下转换发光材料,并对它们的发光性能、温度传感机制及其相关应用进行了研究。具体内容包括以下四个方面:（1）为了研究上转换材料的发光机理及变温特性,我们利用湿化学法分别合成了声子能量低、粒径小和发光强的稀土掺杂BaGd2ZnO5、Bi3.84W0.16O6.24和La2O3三种荧光粉,其中Tm3+或Er3+离子作为激活剂,Yb3+离子为敏化剂。在980 nm激发下,Tm3+/Yb3+共掺杂体系中实现了Tm3+离子蓝光(478 nm:1G4（2）→3H6;485 nm:1G4（1）→3H6)、红光（655 nm:1G4→3F4）和近红外光（800 nm:3H4→3H6）发射。通过碱金属和碱土金属的掺杂,改变了晶体结构对称性,有效地提高了发射光强度。而在Er3+/Yb3+共掺体系中,实现了Er3+绿光(2H11/2/4S3/2→4I15/2)和红光(4F9/2→4I15/2)的上转换发射。根据稀土离子能级图和泵浦功率-发射光强度双对数图,可以分析得出相应的上转换发光机理。此外,利用热耦合能级(1G4（2）/1G4（1）,2H411/2/S3/2和3H4（1）/3H4（2）)的荧光强度比的技术探讨其温度传感性能,实验结果表现出了上转换发光料BaGd2ZnO5、Bi3.84W0.16O6.24和La2O3在测温领域潜在的应用价值。（2）为了评估下转换发光材料的测温能力,我们利用溶胶-凝胶法合成了Bi3+/Tb3+/Eu3+共掺杂Ca3Sc2Si3O12荧光粉。在370 nm激发下,掺杂离子之间能量传递过程使得该荧光粉展现了蓝光(Bi3+:3P1→1S0)、绿光(Tb3+:5D4→7F5)和红光(Eu3+:5D0→7F1)的特征发射。此外,通过测试不同温度下的发射光谱,首次选用两种非热耦合能级(3P1(Bi3+)/5D0(Eu3+),5D4(Tb3+)/5D0(Eu3+))进行温度传感特性研究,得了较高的绝对和相对灵敏度以及优异的信号分辨率。此项工作为设计高性能的温度传感器提供了新的思路。（3）为了获得双模式的测温材料,我们利用溶胶-凝胶法合成了Yb3+/Tb3+/Eu3+共掺杂BaGd2ZnO5荧光粉。在近红外光980 nm激发下,通过Yb3+→Tb3+→Eu3+上转换发光的过程,不仅能产生Tb3+离子的特征绿光发射,还能发射出Eu3+离子的红光。另外,在紫外光302 nm激发下,利用Gd3+/Tb3+/Eu3+三种稀土离子之间的能量传递,实现了Tb3+和Eu3+的下转换发光。对样品在303 K-573 K范围内的上/下转换发射光谱进行变温测试,基于非热耦合能级Tb3+（5D4→7F5）/Eu3+（5D0→7F2）荧光强度比的方式实现了高灵敏度的双模式温度探测。另外,当利用254 nm紫外灯激发BaGd2ZnO5:Eu3+样品时,发射出明亮的红光,将其用于指纹识别时可以清晰地观察到指纹的纹路,甚至能看到细小的汗孔,这些实验结果表明BaGd2ZnO5:Eu3+在指纹识别方面也具有很大的应用价值。（4）以发光材料的热稳定性为研究内容,我们采用溶胶-凝胶法合成了Bi3+/Eu3+分别单掺Ca3Sc2Si3O12,Y3Al5O12和Y2O3下转换发光材料,研究并提出了晶格能可以作为一个新的判据用于评估材料的热稳定性能。随着温度升高,三种发光材料的发射光强度都出现热猝灭的现象,通过传统热激活能的计算分析,可以得出这三种基质的热稳定性大小为Ca3Sc2Si3O12>Y3Al5O12>Y2O3。由于晶格能是可以判断晶体结构的稳定性,通过复杂晶体化学键介电理论分别计算并且比较了三种基质的晶格能大小。从中可以得出,晶格能越大,基质的热稳定性越好。此外,基于人眼对红光比较敏感这一特性,热稳定性高的Eu3+单掺Ca3Sc2Si3O12荧光粉在指纹识别和防伪的应用中展现出了快速响应、高灵敏度和低毒性的特点,表明了该荧光粉在指纹识别与防伪应用中的巨大潜力。
二、Ho~(3+):Gd_3Ga_5O_(12)晶体的光谱性质及强度参数（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Ho~(3+):Gd_3Ga_5O_(12)晶体的光谱性质及强度参数（论文提纲范文）
（1）无序结构Tm，Ho：GAGG和Er，Yb：CGA晶体的生长和性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 激光晶体 |
| 1.2.1 激光晶体的发展现状 |
| 1.2.2 激光晶体的发展趋势 |
| 1.2.3 2.0μm波段激光晶体 |
| 1.2.4 3.0μm波段激光晶体 |
| 1.3 无序结构晶体 |
| 1.3.1 GAGG晶体 |
| 1.3.2 CGA晶体 |
| 1.4 晶体生长方法 |
| 1.4.1 晶体生长方法介绍 |
| 1.4.2 提拉法 |
| 1.4.3 影响晶体生长的因素 |
| 1.5 本论文的选题意义、目的及主要研究内容 |
| 第二章 Tm,Ho: GAGG晶体的生长和质量表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 提拉法生长晶体 |
| 2.2.1 多晶料的合成 |
| 2.2.2 晶体生长的设备 |
| 2.2.3 Tm,Ho: GAGG晶体生长流程及结果 |
| 2.3 Tm,Ho: GAGG晶体的质量表征 |
| 2.3.1 晶体组分与分凝系数 |
| 2.3.2 XRD和摇摆曲线 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 Tm,Ho: GAGG晶体的性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 热学性质 |
| 3.2.1 密度 |
| 3.2.2 比热热膨胀热扩散热导率 |
| 3.3 光谱性质 |
| 3.3.1 吸收光谱 |
| 3.3.2 荧光光谱 |
| 3.3.3 荧光寿命 |
| 3.4 激光性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 Er, Yb: CGA晶体的生长与性能表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Er,Yb: CGA晶体的生长 |
| 4.2.1 多晶料的合成 |
| 4.2.2 晶体生长 |
| 4.3 掺杂浓度与分凝系数 |
| 4.4 Er,Yb: CGA晶体的光谱性质 |
| 4.4.1 Er,Yb: CGA晶体的吸收光谱 |
| 4.4.2 Er, Yb: CGA晶体的荧光光谱 |
| 4.4.3 荧光寿命 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.1.1 Tm,Ho: GAGG晶体 |
| 5.1.2 Er,Yb: CGA晶体 |
| 5.2 主要创新点 |
| 5.3 有待深入研究的内容 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间所获奖励 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（2）掺稀土氟化物核壳纳米晶上转换光谱调控与发光机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 稀土离子的光谱性质 |
| 1.3 稀土离子的上转换发光机理 |
| 1.4 稀土掺杂上转换发光材料的组成 |
| 1.5 核壳结构稀土上转换发光材料的进展 |
| 1.5.1 稀土掺杂纳米粒子的合成方法及表面改性技术 |
| 1.5.2 基于核壳结构调控的上转换能量传递过程 |
| 1.5.3 核壳结构上转换纳米材料的应用 |
| 1.5.4 高掺杂Er~(3+)上转换发光研究进展 |
| 1.6 本论文的研究目的与内容 |
| 1.6.1 本论文的来源 |
| 1.6.2 本论文的目的与研究意义 |
| 1.6.3 本论文的主要研究内容 |
| 第二章 样品的合成与表征 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 共沉淀法 |
| 2.3.2 热分解法 |
| 2.4 样品的测试与表征 |
| 2.4.1 晶体结构表征 |
| 2.4.2 透射电镜表征 |
| 2.4.3 发射光谱 |
| 2.4.4 荧光寿命 |
| 2.4.5 变温光谱 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 界面能量传递(IET)构建与上转换发光调控 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 核纳米粒子的合成 |
| 3.2.2 核壳纳米粒子的合成 |
| 3.2.3 多层核壳纳米粒子的合成 |
| 3.2.4 核壳结构纳米粒子层间厚度的调节 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Yb~(3+)调制的IET上转换发光研究 |
| 3.3.2 Gd~(3+)调制的IET上转换发光研究 |
| 3.3.3 纳米尺度能量传递研究 |
| 3.3.4 双波长激发上转换纳米粒子结构设计与发光调控 |
| 3.3.5 寿命成像防伪应用 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 核壳结构多波长激发自敏化上转换发光研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 样品晶体结构与形貌表征 |
| 4.3.2 高掺体系Er~(3+)的上转换光谱性质 |
| 4.3.3 纳米粒子表面猝灭现象研究 |
| 4.3.4 共掺体系发光调控与增强 |
| 4.3.5 能量迁移研究与发光增强核壳结构设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 锂基质Er~(3+)上转换发光调控及红光热增强研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 核纳米粒子的合成 |
| 5.2.2 核壳结构纳米粒子的合成 |
| 5.2.3 制备透射电镜样品 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 样品结构与形貌 |
| 5.3.2 红光上转换热增强现象研究 |
| 5.3.3 热增强发光机理探讨 |
| 5.3.4 温度探针应用 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（3）基于FIR技术的稀土掺杂上转换测温材料特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 稀土离子简介 |
| 1.3 稀土离子的上转换发光 |
| 1.3.1 上转换发光机制 |
| 1.3.2 稀土掺杂上转换发光材料 |
| 1.4 基于热耦合能级的荧光强度比技术 |
| 1.4.1 基于热耦合能级荧光强度比技术的原理 |
| 1.4.2 基于热耦合能级荧光强度比技术的研究现状 |
| 1.5 选题思路与研究内容 |
| 第二章 实验方法与表征手段 |
| 2.1 样品的制备方法 |
| 2.2 实验试剂和设备 |
| 2.3 样品的表征方法 |
| 2.3.1 X射线衍射和结构精修 |
| 2.3.2 傅里叶变换红外吸收光谱和拉曼散射光谱 |
| 2.3.3 扫描电子显微镜和透射电子显微镜 |
| 2.3.4 紫外-可见吸收光谱 |
| 2.3.5 荧光光谱和荧光寿命 |
| 第三章 Ba_5Gd_8Zn_4O_(21):Yb~(3+)/RE~(3+)(RE=Ho,Er, Tm)体系的上转换发光及温度传感特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 样品的制备 |
| 3.3 Ba_5Gd_8Zn_4O_(21):Yb~(3+)/Ho~(3+)的高效上转换绿光发射机理探究 |
| 3.3.1 晶体结构分析 |
| 3.3.2 上转换发光稳定性分析 |
| 3.3.3 高效上转换纯绿光发射的机理分析 |
| 3.4 Ba_5Gd_8Zn_4O~(21):Yb~(3+)/Er~(3+)的双模上转换光谱调制和温度传感研究 |
| 3.4.1 晶体结构分析 |
| 3.4.2 掺杂浓度对上转换发光颜色的调制 |
| 3.4.3 激光脉冲宽度对上转换发光颜色的调制 |
| 3.4.4 温度传感特性研究 |
| 3.5 Ba_5Gd_8Zn_4O_(21):Yb~(3+)/Tm~(3+)的上转换温度传感和光热转换特性研究 |
| 3.5.1 晶体结构分析 |
| 3.5.2 上转换发光性能研究 |
| 3.5.3 温度传感特性研究 |
| 3.5.4 光热转换特性研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 YF_3:Yb~(3+)/RE~(3+)(RE=Er,Tm)上转换微/纳米晶的形貌调控和温度传感特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样品制备及表征 |
| 4.2.1 样品的制备 |
| 4.2.2 组织内温度传感实验 |
| 4.3 YF_3:Yb~(3+)/Er~(3+)上转换微/纳米晶的形貌调控和组织内温度传感研究 |
| 4.3.1 晶体结构和形貌调控 |
| 4.3.2 上转换发光性能研究 |
| 4.3.3 温度传感特性研究 |
| 4.3.4 组织内温度传感实验 |
| 4.4 YF_3:Yb~(3+)/Tm~(3+)上转换微米晶在“生物光学窗口区”的温度传感和光热转换特性研究 |
| 4.4.1 晶体结构和形貌表征 |
| 4.4.2 上转换发光性能研究 |
| 4.4.3 温度传感特性研究 |
| 4.4.4 光热转换特性研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基质声子能量和局部晶体场扰动对上转换发光和温度传感特性的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 样品制备及表征 |
| 5.2.1 样品的制备 |
| 5.2.2 组织内温度传感实验 |
| 5.3 基质声子能量对上转换发光和温度传感特性的影响 |
| 5.3.1 晶体结构和形貌表征 |
| 5.3.2 上转换发光性能研究 |
| 5.3.3 温度传感特性研究 |
| 5.4 基质局部晶体场扰动对上转换发光和温度传感特性的影响 |
| 5.4.1 晶体结构和形貌表征 |
| 5.4.2 上转换发光性能研究 |
| 5.4.3 温度传感特性研究 |
| 5.4.4 组织内温度传感实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 集光学测温和加热于—体的Nd~(3+)敏化上转换纳米光热转换体系的构建 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 样品制备及表征 |
| 6.2.1 样品的制备 |
| 6.2.2 组织内“温度自监控”光热实验 |
| 6.2.3 光热杀菌实验 |
| 6.3 808 nm激发的蛋黄-蛋壳结构GdOF:Nd~(3+)/Yb~(3+)/Er~(3+)@SiO_2纳米胶囊的温度传感和光热转换特性研究 |
| 6.3.1 晶体结构和形貌表征 |
| 6.3.2 上转换发光和光热转换性能研究 |
| 6.3.3 温度传感特性研究 |
| 6.3.4 组织内“温度自监控”光热实验 |
| 6.3.5 光热杀菌实验 |
| 6.4 808 nm激发的LuVO_4: Nd~(3+)/Yb~(3+)/Er~(3+)@SiO_2@Cu_2S空心纳米平台的温度传感和光热转换特性研究 |
| 6.4.1 晶体结构和形貌表征 |
| 6.4.2 上转换发光和光热转换性能研究 |
| 6.4.3 温度传感特性研究 |
| 6.4.4 组织内“温度自监控”光热实验 |
| 6.4.5 光热杀菌实验 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 作者简介 |
（4）对人眼敏感的黄色及青色长余辉材料的设计及性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 长余辉发光材料 |
| 1.2 对人眼敏感的长余辉发光材料的研究进展 |
| 1.2.1 紫外光及蓝色长余辉发光材料(400-480nm) |
| 1.2.2 青色及蓝绿色长余辉发光材料(480-510nm) |
| 1.2.3 绿色及黄色长余辉材料(510-600nm) |
| 1.3 长余辉发光机理研究进展 |
| 1.3.1 空穴转移模型 |
| 1.3.2 双光子氧空位模型 |
| 1.3.3 导带氧空位模型 |
| 1.3.4 镧系离子陷阱模型 |
| 1.4 本论文的研究思路及课题设计 |
| 参考文献 |
| 第二章 实验 |
| 2.1 样品的合成与制备 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.1.3 样品的制备方法 |
| 2.2 样品的主要表征方法 |
| 2.2.1 物相分析 |
| 2.2.2 漫反射光谱 |
| 2.2.3 激发、发射以及余辉光谱 |
| 2.2.4 余辉衰减曲线 |
| 2.2.5 热释光曲线 |
| 2.3 计算分析 |
| 2.3.1 Rietveld结构精修 |
| 2.3.2 CASTEP分子模拟计算 |
| 第三章 Ca_6BaP_4O_(17):Eu~(2+),RE~(3+)的制备及余辉性能调控 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验 |
| 3.3 Ca_6BaP_4O_(17):Eu~(2+),Ho~(3+)的制备及黄色余辉性能研究 |
| 3.3.1 物相表征以及能带结构 |
| 3.3.2 光致发光性能 |
| 3.3.3 余辉性能 |
| 3.3.4 热释性能 |
| 3.3.5 余辉机理 |
| 3.3.6 小结 |
| 3.4 Ca_6BaP_4O_(17):Eu~(2+),RE~(3+)的黄色余辉性能调控 |
| 3.4.1 物相表征 |
| 3.4.2 余辉性能 |
| 3.4.3 热释性能 |
| 3.4.4 余辉机理 |
| 3.4.5 小结 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 Ca_6BaP_4O_(17):Eu~(2+),Tb~(3+)在超高压下的发光及余辉性能研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 压强对发光性能的影响 |
| 4.3.2 压强对余辉性能的影响 |
| 4.3.3 物相表征 |
| 4.3.4 压强对发光及余辉性能影响的机理研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 α-Ca_3(PO_4)_2:Eu~(2+),Dy~(3+)的制备及余辉性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 物相表征 |
| 5.3.2 光致发光及余辉性能 |
| 5.3.3 热释性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 BaZrSi_3O_9:Eu~(2+),Pr~(3+)的制备及余辉机理研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验 |
| 6.3 实验结果与讨论 |
| 6.3.1 物相表征及能带结构 |
| 6.3.2 光致发光及余辉性能 |
| 6.3.3 热释性能 |
| 6.3.4 余辉机理 |
| 6.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 K_2Ba_7Si_(16)O_(40):Eu~(2+),Nd~(3+)的余辉及热稳定性研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验 |
| 7.3 实验结果与讨论 |
| 7.3.1 物相表征 |
| 7.3.2 晶体和能带结构 |
| 7.3.3 发光、余辉及热释光性能 |
| 7.3.4 温度对余辉光谱和发射光谱的影响 |
| 7.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第八章 Ba_2Zr_(2-x)Hf_xSi_3O_(12):Eu~(2+),Nd~(3+)的设计及余辉性能调控 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 实验 |
| 8.3 实验结果与讨论 |
| 8.3.1 物相表征 |
| 8.3.2 光致发光及余辉光谱 |
| 8.3.3 能带结构调控 |
| 8.3.4 热稳定性 |
| 8.3.5 热释光谱 |
| 8.3.6 余辉性能 |
| 8.3.7 余辉机理 |
| 8.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第九章 结论与展望 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 不足及展望 |
| 在学期间的科研成果 |
| 致谢 |
（5）强磁场下锰、铁基荧光材料的磁性和发光特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 3d过渡金属化合物的基本光学和磁学性质 |
| 1.2 3d过渡金属化合物的理论研究方法 |
| 1.3 过渡金属化合物材料在低温和磁场下的研究进展 |
| 1.4 本论文的主要内容 |
| 2.光谱测量系统及其工作原理 |
| 2.1 低温光谱测量系统 |
| 2.2 时间分辨光学测量系统 |
| 2.3 脉冲强磁场下的光谱测量系统 |
| 3. (CH_3NH_3)_2MnCl_4 钙钛矿单晶的磁性和发光特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 (CH_3NH_3)_2MnCl_4 钙钛矿单晶的结构与表征 |
| 3.3 室温光吸收和发光特性 |
| 3.4 低温光吸收和发光特性 |
| 3.5 磁性和强磁场下的光吸收和发光特性 |
| 3.6 本章小结 |
| 4.锰掺杂CsPbCl_3钙钛矿纳米晶的磁性和发光特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 锰掺杂CsPbCl_3钙钛矿纳米晶的结构和表征 |
| 4.3 室温光吸收和发光特性 |
| 4.4 低温光吸收和发光特性 |
| 4.5 磁性和强磁场下的发光特性 |
| 4.6 本章小结 |
| 5.铁掺杂Gd_3Ga_5O_(12):Yb~(3+)/Er~(3+)纳米晶的磁性和发光特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 铁掺杂Gd_3Ga_5O_(12):Yb~(3+)/Er~(3+)纳米晶的结构和表征 |
| 5.3 磁性和低温上转换荧光特性 |
| 5.4 温度传感性能评估 |
| 5.5 本章小结 |
| 6.全文总结和展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 未来工作和展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读博士学位期间已完成的论文列表 |
（6）温度响应的智能变色传感材料的合成与性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 热致变色材料分类 |
| 1.2.1 无机热致变色材料 |
| 1.2.2 有机热致变色材料 |
| 1.2.3 离子液体类热致变色材料 |
| 1.2.4 无机有机杂化热致变色材料 |
| 1.2.5 复合热致变色材料 |
| 1.2.6 混合热致变色材料 |
| 1.3 无机热致变色材料的研究现状 |
| 1.3.1 碘化物和盐类热致变色材料 |
| 1.3.2 氧化物类热致变色材料 |
| 1.3.3 钒氧化物热致变色材料 |
| 1.4 无机热致变色的原理 |
| 1.4.1 可逆热致变色材料的变色机理 |
| 1.4.2 不可逆热致变色材料的变色机理 |
| 1.5 热致变色材料的应用 |
| 1.6 本论文的研究内容与研究目的 |
| 1.7 本论文实验过程所用仪器 |
| 1.8 参考文献 |
| 第二章 Ca~(2+),Bi~(3+)掺杂铁基石榴石热致变色材料的制备及其性质探究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验过程 |
| 2.2.1 实验药品 |
| 2.2.2 样品的制备 |
| 2.2.2.1 固态反应法制备 |
| 2.2.2.2 溶胶-凝胶法制备 |
| 2.3 Sm_(3-x)Ca_xFe_5O_(12) (x=0, 0.1, 0.3, 0.5) 结果与讨论 |
| 2.3.1 XRD和HRTEM分析 |
| 2.3.2 FTIR和Raman光谱分析 |
| 2.3.3 Mossbauer谱分析 |
| 2.3.4 紫外-可见漫反射光谱分析 |
| 2.3.5 热致变色性能 |
| 2.3.6 变温XRD及变温紫外-可见漫反射光谱分析 |
| 2.4 Sm_(3-x)Bi_xFe_5O_(12) (x=0, 0.1, 0.3, 0.5) 结果与讨论 |
| 2.4.1 XRD和TEM分析 |
| 2.4.2 SEM和XPS分析 |
| 2.4.3 FTIR分析 |
| 2.4.4 紫外-可见漫反射光谱分析 |
| 2.4.5 热致变色性能 |
| 2.4.6 变温Raman光谱 |
| 2.4.7 变温紫外-可见漫反射光谱分析和变温XRD分析 |
| 2.4.8 粒径尺寸对Sm_3Fe_5O_(12)性质的影响 |
| 2.4.8.1 SEM图像和粒径分布统计 |
| 2.4.8.2 XRD和TEM分析 |
| 2.4.8.3 紫外-可见漫反射图谱分析 |
| 2.4.8.4 热致变色性质 |
| 2.5 本章小结 |
| 2.6 参考文献 |
| 第三章 稀土镓基石榴石热致变色材料的制备及其性质研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验过程 |
| 3.2.1 实验药品 |
| 3.2.2 样品的制备 |
| 3.3 Er_3Ga_(5-x)M_xO_(12) (M=Cr/Mn/Fe/Co) |
| 3.3.1 热致变色性能 |
| 3.3.2 粉末X射线衍射分析 |
| 3.3.3 EDS和ICP分析 |
| 3.3.4 HRTEM分析 |
| 3.3.5 XPS分析 |
| 3.3.6 FTIR和Raman光谱分析 |
| 3.3.7 紫外-可见漫反射光谱分析 |
| 3.3.8 变温紫外-可见漫反射光谱分析 |
| 3.4 Dy_3Ga_(5-x)Fe_xO_(12) (x=1.2, 2.3, 3.5) |
| 3.4.1 XRD和EDS分析 |
| 3.4.2 HRTEM分析 |
| 3.4.3 紫外-可见漫反射光谱 |
| 3.4.4 热致变色现象表征 |
| 3.4.5 变温紫外-可见漫反射光谱 |
| 3.4.6 近红外反射光谱 |
| 3.4.7 耐酸碱性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 3.6 参考文献 |
| 第四章 Ca_(14)Zn_6Ga_(10-x)M_xO_(35)(M=Cr, Mn, Fe, Co) 热致变色材料的合成及性质研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验过程 |
| 4.2.1 实验药品 |
| 4.2.2 样品的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 粉末X射线衍射分析 |
| 4.3.2 HRTEM分析 |
| 4.3.3 热致变色性质 |
| 4.3.4 紫外-可见漫反射光谱分析 |
| 4.3.5 变温XRD分析 |
| 4.3.6 变温紫外-可见漫反射光谱 |
| 4.4 本章小结 |
| 4.5 参考文献 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 研究结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 作者简介 |
| 攻读博士学位期间发表论文 |
| 致谢 |
（7）2μm波段Tm3+：GYAP激光晶体生长及其激光实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 2μm波段激光实现方法 |
| 1.2 2μm波段激光晶体 |
| 1.3 掺Tm~(3+)固体激光器研究现状 |
| 1.4 论文选题依据与研究内容 |
| 第二章 激光晶体与脉冲激光及谐振腔原理 |
| 2.1 激光晶体生长原理及方法 |
| 2.2 激光晶体的性能表征方法 |
| 2.3 脉冲激光技术 |
| 2.4 激光谐振腔原理 |
| 第三章 Tm~(3+):GYAP激光晶体的生长与性能分析 |
| 3.1 GYAP单晶的生长方法 |
| 3.2 Tm~(3+):GYAP激光晶体的生长 |
| 3.3 Tm~(3+):GYAP激光晶体的性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 Tm~(3+):GYAP晶体激光实验研究 |
| 4.1 激光系统热沉设计 |
| 4.2 Tm~(3+):GYAP晶体连续波激光实验 |
| 4.3 Tm~(3+):GYAP(5 at.%)晶体石墨烯被动调Q激光实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 研究生期间获得的主要成果 |
| 致谢 |
（8）镁/铟与稀土掺杂铌酸锂晶体缺陷结构与上转换发光性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 稀土离子的发光性能和上转换发光机制 |
| 1.2.1 稀土离子的光谱特性 |
| 1.2.2 稀土离子的上转换发光机制 |
| 1.3 铌酸锂晶体的研究现状 |
| 1.3.1 铌酸锂晶体的基本性质与结构 |
| 1.3.2 铌酸锂晶体的本征缺陷模型 |
| 1.3.3 铌酸锂晶体的非本征缺陷 |
| 1.3.4 铌酸锂晶体抗光损伤性能的研究 |
| 1.3.5 稀土离子掺杂铌酸锂晶体上转换发光研究现状 |
| 1.4 本课题研究目的、意义和主要内容 |
| 1.4.1 研究目的和意义 |
| 1.4.2 课题主要研究内容 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 晶体生长 |
| 2.1.1 晶体生长工艺 |
| 2.1.2 晶体生长中掺杂剂的选择 |
| 2.1.3 晶体生长过程 |
| 2.1.4 晶体后期加工 |
| 2.1.5 晶体原料配比及工艺参数 |
| 2.2 晶体微观结构的测试 |
| 2.2.1 X射线衍射光谱分析 |
| 2.2.2 红外吸收光谱测试分析 |
| 2.2.3 紫外-可见-近红外吸收光谱测试 |
| 2.2.4 分凝系数测试 |
| 2.3 晶体光学性能测试与分析 |
| 2.3.1 上转换光谱的测试与分析 |
| 2.3.2 抗光损伤能力测试 |
| 2.3.3 Judd-Ofelt理论计算分析 |
| 第3章 Ho单掺和Mg/Ho双掺铌酸锂晶体结构与光学性能研究 |
| 3.1 Ho:LiNbO_3晶体缺陷结构分析 |
| 3.1.1 Ho:LiNbO_3晶体的红外吸收光谱分析 |
| 3.1.2 Ho:LiNbO_3晶体的紫外吸收边分析 |
| 3.2 Ho:LiNbO_3晶体发光性能研究 |
| 3.2.1 Ho:LiNbO_3晶体的上转换发射光谱与发射机制分析 |
| 3.2.2 Ho:LiNbO_3晶体的J-O理论分析 |
| 3.3 Mg:Ho:LiNbO_3晶体缺陷结构分析 |
| 3.3.1 Mg:Ho:LiNbO_3晶体的X射线衍射分析 |
| 3.3.2 Mg:Ho:LiNbO_3晶体的红外吸收光谱分析 |
| 3.3.3 Mg:Ho:LiNbO_3晶体的紫外光谱分析 |
| 3.3.4 Mg:Ho:LiNbO_3晶体的分凝系数分析 |
| 3.4 Mg :Ho: LiNbO_3晶体发光性能研究 |
| 3.4.1 Mg:Ho:LiNbO_3晶体的抗光损伤能力测试 |
| 3.4.2 Mg:Ho:LiNbO_3晶体的上转换发射光谱与发射机制分析 |
| 3.4.3 Mg~(2+)掺杂对Ho:LiNbO_3晶体上转换发光的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 Yb/Ho双掺与In/Yb/Ho三掺铌酸锂晶体结构与光学性能研究 |
| 4.1 Yb:Ho:LiNbO_3晶体缺陷结构分析 |
| 4.1.1 Yb:Ho:LiNbO_3晶体的红外吸收光谱分析 |
| 4.1.2 Yb:Ho:LiNbO_3晶体的紫外吸收边分析 |
| 4.2 Yb:Ho:LiNbO_3晶体上转换发光研究 |
| 4.2.1 Yb:Ho:LiNbO_3晶体的上转换发射光谱 |
| 4.2.2 Yb:Ho:LiNbO_3晶体的上转换发射机制分析 |
| 4.2.3 Yb~(3+)掺杂对Ho: LiNbO_3晶体上转换发光的影响 |
| 4.3 In:Yb:Ho:LiNbO_3晶体缺陷结构分析 |
| 4.3.1 In:Yb:Ho:LiNbO_3晶体的X射线衍射分析 |
| 4.3.2 In:Yb:Ho:LiNbO_3晶体的红外吸收光谱分析 |
| 4.3.3 In:Yb:Ho:LiNbO_3晶体的紫外吸收边分析 |
| 4.4 In:Yb:Ho:LiNbO_3晶体上转换发光研究 |
| 4.4.1 In:Yb:Ho:LiNbO_3晶体的上转换发射光谱 |
| 4.4.2 In:Yb:Ho:LiNbO_3晶体的上转换发射机制分析 |
| 4.4.3 In~(3+)掺杂对Yb:Ho:LiNbO_3晶体上转换发光的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 Nd单掺与Mg/Nd双掺铌酸锂晶体结构与光学性能研究 |
| 5.1 Nd:LiNbO_3晶体缺陷结构分析 |
| 5.1.1 Nd:LiNbO_3晶体的红外吸收光谱分析 |
| 5.1.2 Nd:LiNbO_3晶体的紫外吸收边分析 |
| 5.2 Nd:LiNbO_3晶体上转换发射性能测试 |
| 5.2.1 Nd:LiNbO_3晶体上转换发光光谱 |
| 5.2.2 Nd:LiNbO_3晶体J-O理论分析 |
| 5.3 Mg:Nd:LiNbO_3晶体缺陷结构分析 |
| 5.3.1 Mg:Nd:LiNbO_3晶体X射线衍射分析 |
| 5.3.3 Mg:Nd:LiNbO_3晶体红外吸收光谱 |
| 5.3.4 Mg:Nd:LiNbO_3晶体紫外吸收边分析 |
| 5.4 Mg:Nd: LiNbO_3晶体发光性能研究 |
| 5.4.1 光散射阈值能量流法测试Mg:Nd:LiNbO_3晶体抗光损伤能力 |
| 5.4.2 透射光斑畸变法测试Mg:Nd:LiNbO_3晶体抗光损伤能力 |
| 5.4.3 Mg:Nd:LiNbO_3晶体上转换发射光谱 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 Yb/Nd双掺与In/Yb/Nd/三掺铌酸锂晶体结构与光学性能研究 |
| 6.1 Yb:Nd:LiNbO_3晶体缺陷结构分析 |
| 6.1.1 Yb:Nd:LiNbO_3晶体红外吸收光谱 |
| 6.1.2 Yb:Nd:LiNbO_3晶体的紫外吸收边分析 |
| 6.2 Yb:Nd:LiNbO_3晶体上转换发光研究 |
| 6.2.1 Yb:Nd:LiNbO_3晶体上转换发射光谱 |
| 6.2.2 Yb:Nd:LiNbO_3晶体上转换发光机制 |
| 6.3 In:Yb:Nd:LiNbO_3晶体缺陷结构分析 |
| 6.3.1 In:Yb:Nd:LiNbO_3晶体的X射线衍射分析 |
| 6.3.2 In:Yb:Nd:LiNbO_3晶体红外吸收光谱分析 |
| 6.3.3 In:Yb:Nd:LiNbO_3晶体的紫外吸收边分析 |
| 6.4 In:Yb:Nd:LiNbO_3晶体上转换发光研究 |
| 6.4.1 In:Yb:Nd:LiNbO_3晶体上转换发射光谱 |
| 6.4.2 In:Yb:Nd:LiNbO_3晶体上转换发光机制 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（9）共掺稀土离子对Er3+激活中红外激光晶体光谱性能的影响（论文提纲范文）
| 1共掺稀土离子对Er∶GGG和Er∶SGGM晶体光谱性能的影响 |
| 1.1共掺敏化离子的敏化机制 |
| 1.1.1 Cr3+的敏化作用 |
| 1.1.2 Yb3+的敏化作用 |
| 1.2共掺退激活离子抑制自终态效应的机制 |
| 1.3共掺Nd3+所起的敏化和退激活双重作用 |
| 2结论与展望 |
（10）稀土掺杂上/下转换测温材料的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 稀土发光材料 |
| 1.1.1 稀土元素 |
| 1.1.2 稀土离子的上/下转换发光机理 |
| 1.1.3 稀土发光材料的制备及表征手段 |
| 1.1.4 稀土发光材料的应用 |
| 1.2 基于FIR的温度传感 |
| 1.3 复杂晶体化学键介电理论 |
| 1.4 课题研究的意义与主要内容 |
| 1.5 参考文献 |
| 第二章 稀土掺杂上转换荧光粉的发光特性及温度传感性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 Tm~(3+)/Yb~(3+)共掺BaGd_2ZnO_5的制备 |
| 2.2.2 Er~(3+)/Yb~(3+)共掺La_2O_3的制备 |
| 2.2.3 Li~+/Mg~(2+)共掺Bi_(3.84)W_(0.16)O_(6.24):Tm~(3+)/Yb~(3+)的制备 |
| 2.2.4 细胞毒性实验 |
| 2.2.5 样品表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 晶体结构分析 |
| 2.3.2 Tm~(3+)-Yb~(3+)上转换发光特性研究 |
| 2.3.3 Er~(3+)-Yb~(3+)上转换发光特性研究 |
| 2.3.4 基于热耦合能级的温度传感特性研究 |
| 2.3.5 细胞成像 |
| 2.4 本章小结 |
| 2.5 参考文献 |
| 第三章 稀土掺杂下转换荧光粉的发光及高灵敏测温性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 样品的合成 |
| 3.2.2 样品的表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Ca_3Sc_2Si_3O_(12):Bi~(3+)/Tb~(3+)/Eu~(3+)晶体结构及发光特性研究 |
| 3.3.2 温度传感特性研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 3.5 参考文献 |
| 第四章 稀土掺杂上/下转换双模荧光粉的温度传感和指纹识别应用研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 BaGd_2ZnO_5:Yb~(3+)/Tb~(3+)/Eu~(3+)荧光粉的制备 |
| 4.2.2 样品的表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 晶体的结构分析 |
| 4.3.2 Yb~(3+)-Tb~(3+)/Yb~(3+)-Tb~(3+)-Eu~(3+):BaGd_2ZnO_5光谱性质的研究 |
| 4.3.3 温度传感行为 |
| 4.3.4 指纹分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 4.5 参考文献 |
| 第五章 晶格能对发光材料热稳定性的影响研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 样品的制备 |
| 5.2.2 隐形指纹的制作 |
| 5.2.3 防伪墨水的制作 |
| 5.2.4 样品的表征 |
| 5.2.5 复杂晶体化学键介电理论 |
| 5.3 结果和讨论 |
| 5.3.1 晶体的结构与形态 |
| 5.3.2 Bi~(3+)/Eu~(3+): CSSO/YAG/Y_2O_3下转换发光特性和热稳定性研究 |
| 5.3.3 CSSO/YAG/Y_2O_3晶格能的计算 |
| 5.3.4 指纹识别的应用研究 |
| 5.3.5 防伪的应用研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 5.5 参考文献 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 作者简介以及在学期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
四、Ho~(3+):Gd_3Ga_5O_(12)晶体的光谱性质及强度参数（论文参考文献）
- [1]无序结构Tm，Ho：GAGG和Er，Yb：CGA晶体的生长和性能研究[D]. 刘岳. 山东大学, 2020(10)
- [2]掺稀土氟化物核壳纳米晶上转换光谱调控与发光机理研究[D]. 阎龙. 华南理工大学, 2020
- [3]基于FIR技术的稀土掺杂上转换测温材料特性研究[D]. 索浩. 西北大学, 2019(01)
- [4]对人眼敏感的黄色及青色长余辉材料的设计及性能研究[D]. 郭海洁. 兰州大学, 2020(01)
- [5]强磁场下锰、铁基荧光材料的磁性和发光特性研究[D]. 张坤. 华中科技大学, 2019(03)
- [6]温度响应的智能变色传感材料的合成与性质研究[D]. 刘欢欢. 吉林大学, 2020(08)
- [7]2μm波段Tm3+：GYAP激光晶体生长及其激光实验研究[D]. 陈旭光. 暨南大学, 2020(03)
- [8]镁/铟与稀土掺杂铌酸锂晶体缺陷结构与上转换发光性能研究[D]. 孙婷. 哈尔滨工业大学, 2014(02)
- [9]共掺稀土离子对Er3+激活中红外激光晶体光谱性能的影响[J]. 张保童,王燕,李坚富,游振宇,夏侯平,朱昭捷,徐金龙,涂朝阳,王鸿雁. 应用化学, 2016(09)
- [10]稀土掺杂上/下转换测温材料的制备与性能研究[D]. 孙祯. 吉林大学, 2020(08)