ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬ发 光 ＯＦ学ＬＵＭＩＮＥＳＣＥＮＣＥ
报
ＶｏｌＤｅｃ.４０
ꎬＮｏ２０１９
１２
文章编号:１０００￣７０３２(２０１９)１２￣１４７８￣０８
Ｙｂ３＋/Ｅｒ３＋/Ｇｄ３＋掺杂Ｌｕ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３荧光粉的上转换发光及温度特性
张玉红１∗(１.吉林建筑大学ꎬ电气与计算机学院刘 丹１ꎬꎬ王婷婷１吉林长春 １３０１１８ꎻ ꎬ贾 ２.辉１吉林大学ꎬ刘物理学院 航１ꎬ吉林ꎬ付作岭２
长春 １３００２１)
摘要:通过溶胶￣凝胶法制备了Ｅｒ３＋９８０ｎｍ激光激发下、Ｙｂ３＋和Ｇｄ３＋共掺杂的Ｙ２ꎬ样品辐射出明亮的绿光、Ｏ３红光和弱的紫外光、Ｌｕ２Ｏ３荧光粉ꎬ并研究了其上转换发光和
温度敏感特性ꎮ在ꎮ并讨论了紫外区Ｅｒ３＋Ｇｄ３＋的能量传递ꎮ利用荧光强度比方法研究了基于Ｅｒ３＋的２Ｇｄ３＋离子掺杂浓度为１０％时ꎬ样品的灵敏度最大为Ｈ→１１/２和４Ｓ３/２两个热耦合能级在３１３~５７３Ｋ范围内的光学温度传感特性ꎬ当０.００５９１Ｋ－１ꎮ关 键 词:溶胶￣凝胶法ꎻ荧光强度比ꎻ灵敏度
中图分类号:Ｏ４８２.３１ 文献标识码:Ａ ＤＯＩ:１０.３７８８/ｆｇｘｂ２０１９４０１２.１４７８
ＵｐｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｆｏｒＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅＬｕＹａｎｄＯｐｔｉｃａｌ/Ｅｒ３Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ＋/Ｇｄ３＋Ｐｈｏｓｐｈｏｒｓ
Ｓｅｎｓｉｎｇ２Ｏ３(２Ｏ３)∶Ｙｂ３＋ＺＨＡＮＧ(１Ｙｕ￣ｈｏｎｇ１∗.ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔꎬＬＩＵＤａｎ１ꎬＷＡＮＧＴｉｎｇ￣ｔｉｎｇ１ꎬＪＩＡＨｕｉ１ꎬＬＩＵＨａｎｇ１ꎬＦＵＺｕｏ￣ｌｉｎｇ２
２ｏｆ.ＳｃｈｏｏｌＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ∗ＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｏｆＰｈｙｓｉｃｓａｎｄＣｏｍｐｕｔｅｒꎬＡｕｔｈｏｒＪｉｌｉｎꎬꎬＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＪｉｌｉｎＪｉａｎｚｈｕＥ￣ｍａｉｌ:ꎬｚｈａｎｇｙｕｈｏｎｇＣｈａｎｇｃｈｕｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ１３００２１ꎬꎬＣｈａｎｇｃｈｕｎ１３０１１８ꎬＣｈｉｎａꎻ
＠ｊｌｊｕ.ｅｄｕ.Ｃｈｉｎａｃｎ
)ＡｂｓｔｒａｃｔＵｐｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ(ＵＣ):Ｌｕ２Ｏ３(Ｙ２Ｏ３)∶Ｙｂ３＋/Ｅｒ３＋/Ｇｄ３＋ｐｈｏｓｐｈｏｒｓｗｅｒｅｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｕｓｉｎｇａｓｏｌ￣ｇｅｌｍｅｔｈｏｄ.
ｎｍｄｏｐｉｎｇｅｘｃｉｔａｔｉｏｎꎬｉｏｎｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｂｒｉｇｈｔｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｇｒｅｅｎꎬｉｎＬｕ２Ｏｒｅｄꎬａｎｄ３(Ｙ２ａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ￣ｓｅｎｓｉｎｇＯ３)ｗｅａｋｗａｓ１０％.ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔＴｈｅｅｍｉｓｓｉｏｎｓｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｅｎｅｒｇｙｔｒａｎｓｆｅｒｗｅｒｅｗｅｒｅｏｂｓｅｒｖｅｄ.ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ.ｐｒｏｃｅｓｓｅｓｆｒｏｍＴｈｅｏｐｔｉｍａｌＵｎｄｅｒＥｒ３＋ｔｏＧｄ９８０３＋Ｇｄ３＋ｎｉｑｕｅꎬｈａｓｍａｌｌｙｃｏｕｐｌｅｄｔｈｅｂｅｅｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｄ.Ｂｙｕｔｉｌｉｚｉｎｇｔｈｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｉｎｔｅｎｓｉｔｙｒａｔｉｏ(ＦＩＲ)ｔｅｃｈ￣ｌｅｖｅｌｓｏｆｓｅｎｓｉｎｇ２Ｈ１１/２ａｎｄｂｅｈａｖｉｏｒｓ４Ｓ３/２ｏｆｏｆＥｒｔｈｅ３＋ｉｏｎｓｏｐｔｉｍａｌｆｒｏｍｓａｍｐｌｅ３１３Ｋａｒｅｔｏ５７３ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄＫ.Ｔｈｅｍａｘｉｍａｌｂａｓｅｄｏｎｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ
ｔｈｅｔｈｅｒ￣ｗａｓｇａｉｎｅｄｔｏｂｅ０.００５９１Ｋ－１ｆｏｒＹ２Ｏ３∶１％Ｅｒ３＋/１％Ｙｂ３＋/１０％Ｇｄ３＋.
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｓｏｌ￣ｇｅｌｍｅｔｈｏｄꎻｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｉｎｔｅｎｓｉｔｙｒａｔｉｏꎻｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ
收稿日期基金项目::２０１９￣０７￣０９ꎻ国家自然科学基金修订日期:２０１９￣０８￣１２
林省发展与改革委项目(６１７０５０７７)ꎻ吉林省教育厅科研规划(ＪＪＫＨ２０１９０８５３ＫＪ)ꎻ吉林省科技厅项目(２０１９０３０３０６４ＳＦ)ꎻ吉
Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄｍｅｎｔ(ＪＪＫＨ２０１９０８５３ＫＪ)ꎻｂｙＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌ(２０１９Ｃ０４８￣４)ＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎ资助
ｏｆＣｈｉｎａ(６１７０５０７７)ꎻＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＪｉｌｉｎＰｒｏｖｉｎｃｅＥｄｕｃａｔｉｏｎＤｅｐａｒｔ￣ＰｒｏｖｉｎｃｅＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄＲｅｆｏｒｍＰｒｏｊｅｃｔＣｏｍｍｉｓｓｉｏｎ(２０１９Ｃ０４８￣４)
ｏｆＪｉｌｉｎＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ(２０１９０３０３０６４ＳＦ)ꎻＰｒｏｊｅｃｔｏｆＪｉｌｉｎ.com.cn. All Rights Reserved. 第１２期张玉红ꎬ等:Ｙｂ３＋/Ｅｒ３＋/Ｇｄ３＋掺杂Ｌｕ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３荧光粉的上转换发光及温度特性
１４７９
１ 引 言
稀土上转换发光材料在显示显像[１]传感[２]、新光源[３]、探测
[６]等方面、生物成像[４]具有广泛的、药物传递[５]动力治疗应用前景ꎮ、光然而ꎬ上转换发光过程往往涉及到多个光子过程ꎬ上转换效率很低ꎮ针对上转换荧光效率低的问题ꎬ国内外各研究小组一直在做着不懈的努力ꎬ探寻提高上转换材料荧光效率的方法ꎬ目前主要有敏化剂和激活离子间能量传递、晶体场剪裁、表面等离激元增强、核壳结构等方法ꎮＰｒａｓａｄ课题组利用高掺敏化离子增强ＮａＹＦＴｍ３＋近红外上转换输出~８.６倍[７]４∶Ｙｂ３＋/业大学张治国课题组[８]发现Ｌｉ＋离子的晶体场剪ꎮ哈尔滨工裁作用使上转换荧光效率提高了两个数量级ＡｉｃｈｅｌｅＮａＹＦ∶等利用Ｙｂ３＋/ＥｒＡｕ３＋单个纳米粒子表面等离激元增强作用ꎬ使其荧光强度ꎬ耦合ꎮ增强了４~３.８倍[９]在上述几种方法中ꎮ
ꎬ掺入敏化剂离子ꎬ利用敏
化剂离子与激活离子之间的能量传递提高上转换发光强度都是必不可少的ꎮ最常用的敏化剂离子是Ｙｂ３＋较大的吸收截面ꎬ这是因为(１.Ｙｂ３＋离子在９５０~１０００ｎｍ有
２×１０－２０射光谱与主要的激活离子Ｈｏ３＋ｃｍ２、Ｔｍ)ꎬ３＋其近红外发、Ｅｒ３＋、Ｐｒ３＋的吸收光谱皆有很大的光谱重叠ꎬ能够有效地吸收泵浦能量并通过电偶极￣电偶极相互作用将吸收的能量传递给激活离子ꎮ除了这种常用的敏化剂离子外Ｇｄꎬ人们还发现在上转换荧光材料中ꎬ掺入３＋Ｈａｎ等在ꎬ也能进一步提高激活离子的上转换效率Ｙꎮ９８０ｎｍ激光作为泵浦光２Ｏ２Ｓ∶Ｙｂ/Ｅｒ体系中掺入ꎬ测得绿光和红光强度与无
１０％Ｇｄ３＋ꎬ采用Ｇｄ３＋体系的强度相比提高了３倍[１０]等在ＺｒＯꎮＵｒｂｉｎａ￣Ｆｒíａｓ２∶Ｙｂ３＋ꎬＥｒ３＋体系中掺入３％Ｇｄ换的红光和绿光强度都增加了~１２５％ꎬ并且观察２Ｏ３ꎬ上转到了ＥｒＧｄ３＋的３０７ｎｍ的辐射峰[１１]３＋/Ｙｂ３＋ꎬＧｄ３＋ꎬＬｕ３＋ꎬＢｉ３＋的上转换发光特性ꎮＦｕ等对ＳｒＯ∶进行了研究ꎬ发现在ＳｒＯ∶Ｅｒ３＋/Ｙｂ３＋中掺入Ｇｄ３＋能够提高红光的发光强度ꎬ而掺入Ｂｉ３＋这些发现让我们看到ꎬＧｄ绿光的强度增加[１２]ꎮ３＋离子的存在的确能够提高激活离子的上转换效率ꎮ但就目前的研究现状来看ꎬＧｄ３＋离子掺杂对上转换材料发光特性的影响研究还不够深入ꎬ系统研究Ｇｄ３＋离子掺杂对上转换发光材料性能的影响ꎬ对于进一步拓展Ｇｄ３＋离子在上转换中的应用十分必要ꎮ另外ꎬ稀土上转换发光在变温测量方面的研究也受到人们的广泛关注ꎬＥｒ３＋、Ｈｏ３＋、Ｔｍ３＋等离子在变温方面的测量都有报道[１３￣１４]子的温敏特性ꎬ拓展其在非接触测温方面的应用ꎬ因此研究稀土离很有意义ꎮ
本文以Ｙ２Ｏ３和Ｌｕ＋２Ｏ３为基质材料ꎬ在体系中
掺杂Ｙｂ３＋究掺杂不同浓度/Ｅｒ３＋/Ｇｄ３Ｇｄ３＋ꎬ离子对上转换发光特性的在９８０ｎｍ激光激发下ꎬ研影响Ｙｂꎮ同时也研究了掺杂不同浓度Ｇｄ３＋离子对３＋/Ｅｒ３＋２ ∶Ｙ２Ｏ３(Ｌｕ２Ｏ３)温度敏感性能的影响ꎮ
２.１ 实样品制备
验
采用ｘ％Ｇｄ３＋(ｘ溶＝胶５ꎬ１０ꎬ１５ꎬ２０)￣凝胶法制备共掺杂的１％Ｅｒ３＋Ｙ/１％Ｙｂ３＋/
荧光粉２Ｏ３、Ｌｕ２Ｏ３
Ｇｄꎮ实验原料为稀土氧化物Ｅｒ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、去离子水２Ｏ３、Ｙ２、Ｏ柠檬酸３和Ｌｕꎮ２Ｏ以３(纯度都为Ｅｒ３＋例ꎬ实验过程如下:首先ꎬ将/ＥｒＹｂ３＋９９./Ｇｄ９％３＋∶)ꎬ、ＧｄＹ硝酸、２Ｏ３为Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３２Ｏ３、应的硝酸溶液２Ｏ３用适量的硝酸溶解ꎬ加入去离子水配制成相Ｌｎ(ＮＯ按照量比将Ｌｎ(ＮＯ３)２(Ｌｎ＝ＥｒꎬＹｂꎬＧｄꎬＹ)ꎮ并按照与阳离子成３)２２∶(１Ｌｎ的物质的量比加入柠檬＝ＥｒꎬＹｂꎬＧｄꎬＹ)混合ꎬ酸ꎬ进行搅拌直至柠檬酸完全溶解ꎮ然后１２０℃烘干１２ｈꎬ５００℃煅烧２ｈꎬ最后在１２００℃的高温烧制４ｈꎬ得到Ｅｒ３＋粉体ꎮＥｒ３＋/Ｙｂ３＋/Ｇｄ/Ｙｂ３＋３＋∶Ｌｕ/Ｇｄ３＋三掺的Ｙ２Ｏ３荧光２.２ 结构与性能表征
２Ｏ３的制备方法同上ꎮ
Ｍａｘ￣２５００)样品的晶相采用Ｘ射线衍射仪(ＲｉｇａｋｕＤ/
Ｃｕ微镜Ｋα(ＦＥ￣ＳＥＭꎬ射线测量ꎮ形貌和尺寸通过场发射扫描电子显ꎬ其辐射源为λ＝０.１５４０６ｎｍ的ＪＥＯＬＪＥＭ￣６７００Ｆ)测量ꎮ激发光源为Ｚｏｌｉｘ９８０用ＴＡＰ￣０２Ｏｍｎｉ￣ｎｍ高温控温仪λ５００的二光谱仪测量极管激光ꎬ温度范围测量为ꎮ器变温光谱测量采ꎬ荧光光谱采用５７３Ｋꎬ该控温装置测量误差为±１.５Ｋꎮ３１３~
３.３ １ 结果与讨论
晶体结构分析
(图１(ａ)为Ｙ２Ｏ３∶１％Ｙｂ３＋/１％Ｅｒ３＋/ｘＧｄ３＋
样品的所有衍射峰与标准卡ｘ＝５％ꎬ１０％ꎬ１５％ꎬ２０％)荧光粉的ＪＣＰＤＳ００２￣７７７２ＸＲＤ图ꎮ对
将.com.cn. All Rights Reserved. １４８０
发 光 学 报第４０卷
（a）
比ꎬ可以看出没有其他杂质衍射峰ꎬ表明样品为纯Y2O3∶1%Yb3+/1%Er3+/20%Gd3+相ꎬＧｄ３＋的掺杂并未使样品的晶体结构发生变Y2O3∶1%Yb3+/1%Er3+/15%Gd3+化ꎮ图１(ｂ)为Ｌｕ２YＯ３∶１％Ｙｂ３＋/１％Ｅｒ３＋/ｘＧｄ３＋2O3∶1%Yb3+/1%Er3+/10%Gd3+
(样品的所有衍射峰与标准卡ｘ＝５％ꎬ１０％ꎬ１５％ꎬ２０％)荧光粉的ＪＣＰＤＳＸＲＤ８６￣２４７５图ꎮ将对
Y2O3∶1%Yb3+/1%Er3+/５%Gd3+比ꎬ没有其他杂质衍射峰ꎬ表明样品也为纯相ꎮＹ２Ｏ３（ＪＣＰＤＳ００２鄄7772)
３.２ 上转换发光性质
2030405060
70
80
图２为在９８０ｎｍ激光激发下Ｌｕ2兹/（°）
２Ｏ３∶１％Ｙｂ３＋/
（b）
Lu2O3∶1%Yb3+/1%Er3+/20%Gd3+１％Ｅｒ３＋/１０％Ｇｄ３＋Lu７２０６６０ｎｍ范围内ꎬ可以观察到荧光粉的发射光谱４个辐射带ꎮ在３００~2O3∶1%Yb3+/1%Er3+/15%Gd3+Lu2O3∶1%Yb3+/1%Er3+/10%Gd3+和~ｎｍ５６０来自于ｎｍ来自于Ｅｒ３＋的４Ｅｒ３Ｆꎬ其中~＋９的/２→４２Lu2O3∶1%Yb3+/1%Er3+/5%Gd3+
Ｉ~４０８ＨＩ１５/２跃迁ꎬ~５４０ｎｍ
４
１１/２ｎｍ→４Ｉ对１５/应２和４于Ｓ３Ｅｒ/２→３＋
的１５４Lu２Ｏ３（PDF#86鄄2475)
出的是Ｇ/２跃迁ꎬ~３９０ｎｍ和１１/２ꎬ→４在Ｉ１５３００/２和２~３３０Ｈ９/２→４ｎｍＩ１５紫外区的两个辐/２跃迁ꎮ特别需要指射峰
20304050607080
2兹/（°）
３１８ｎｍ和３１３ｎｍꎬ其中３１８ｎｍ是来自于Ｅｒ３＋(ｘ＝５％ａ)(Ｌｕ的２Ｐ３/２→４Ｉ１５/２跃迁ꎬ而３１３ｎｍ则是来自于Ｇｄ３＋
图１ Ｙ２Ｏ３(２Ｏ３(ｂ))∶１％Ｙｂ３＋/１％Ｅｒ３＋/ｘＧｄ３＋以看Ｆｉｇ.１ ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎꎬ１０％ꎬ１５％ｏｆＹꎬ２０％)荧光粉的ＸＲＤ图
的６出ꎬＰ在紫外区７/２→８Ｓ７/２跃迁ꎮ因为通过观察图３可ꎬ对比Ｇｄ３＋掺杂浓度为５％和１０％１％Ｅｒ３＋/ｘＧｄ３＋(ｘ＝５％ꎬ２Ｏ３(ａ)１０％ꎬ(Ｌｕ２１５％ꎬＯ３(ｂ))２０％)∶１％ｐｈｏｓｐｈｏｒ
Ｙｂ３＋/
两个样品ꎬ可以看出３１３ｎｍ处的辐射增强ꎬ而其他辐射峰的强度减小ꎬ这也间接证明了３１３ｎｍ是
（a）
（b）
（c）
（d）
2/22/215//7IS15I15484I→→4→2/22→9//279/FP４6H3S26....uuuu....a2/aaa/15///yI4yyt→tytiitssis2i/n2/nn15sne3eItPt2e4e/n2nt15IIIn→tn4II2→/112/H211G4300310320330
380400420
5255505７５630660690720
姿/nm
姿/nm
姿/nm
姿/nm
图２ ＬｕＦｉｇ.２ Ｕｐｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ２ｅｍｉｓｓｉｏｎＯ３∶１％Ｙｂ３＋ｓｐｅｃｔｒａ/１％ｏｆＥｒ３＋Ｌｕ/１０％Ｇｄ３＋的上转换发射光谱(３００~７２０ｎｍ)
２Ｏ３∶１％Ｙｂ３＋/１％Ｅｒ３＋/１０％Ｇｄ３＋ｐｈｏｓｐｈｏｒ(３００－７２０ｎｍ)
Ｇｄ３＋的辐射发光ꎬ这是由于出现了Ｅｒ３＋→Ｇｄ３＋的换发光强度增大ꎻ而当Ｇｄ３＋掺杂浓度大于１５％能量传递ꎮ
时ꎬ发光强度下降ꎬ这是由于晶格之间的相互作用图４给出了５００~６９０ｎｍ范围内掺杂不同浓引起浓度猝灭所致[１５]度Ｇｄ３＋后红绿光辐射强度的变化ꎮ可以看出当为了更好地说明上述体系的上转换发光过
ꎮ
时ꎬ红绿光的辐射最强ꎬ
程ꎬ图５给出了可能的离子能级布局ꎮＹｂ３＋这是由于Ｇｄ３＋的掺杂浓度为１０％Ｇｄ３＋掺杂导致体系晶格畸变ꎬ使得上转Ｅｒ３＋￣Ｇｄ３＋三掺系统中ꎬ在９８０ｎｍ的激发下ꎬ具有
￣.com.cn. All Rights Reserved. 第１２期
张玉红ꎬ等:Ｙｂ３＋/Ｅｒ３＋/Ｇｄ３＋掺杂Ｌｕ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３荧光粉的上转换发光及温度特性
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（a）Lu2O3∶1%Yb/1%Er/5%GdLu2O3∶1%Yb/1%Er/10%Gd.u.a/ytisnetnI300310320330340350姿/nmLu2O3∶1%Yb/1%Er/5%GdLu1%Yb/1%Er/10%Gd（b）2O3∶.u.a/ytisnetnI3703803904004104204３0姿/nm图３ Ｌｕ粉的上转换发射光谱２Ｏ３∶１％Ｅｒ３＋/１％Ｙｂ３＋ꎮ(ａ)３００/ｘ％Ｇｄ３＋~３５０(ｘｎｍꎻ(ｂ)３７０＝５ꎬ１０)荧光
~
Ｆｉｇ.３ ４３０Ｌｕｎｍꎮ
２Ｏ３∶１％Ｅｒ
３＋
/１％Ｙｂ
３＋
/ｘ％Ｇｄ
３＋
(ｘ＝５ꎬ１０)ｕｐ￣
３５０ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｎｍ.(ｂ)ｅｍｉｓｓｉｏｎ３７０－ｓｐｅｃｔｒａ４３０ｎｍ.
ｏｆｐｈｏｓｐｈｏｒ.(ａ)３００－700Lu2O3∶1%Yb/1%Er/5%GdLu2O3∶1%Yb/1%Er/10%Gd600
Lu2O3∶1%Yb/1%Er/15%Gd.uLu2O3∶1%Yb/1%Er/20%Gd
.500a/yt400isnet300nI2001000
540570600630660690姿/nm
图４ Ｌｕ２Ｏ３∶１％Ｙｂ３＋/１％Ｅｒ３＋/ｘＧｄ３＋１５％光谱
ꎬ２０％)荧光粉在５００~７００ｎｍ(ｘ的上转换发射＝５％ꎬ１０％ꎬ
Ｆｉｇ.４ Ｌｕ１５％２Ｏ３∶１％ｐｈｏｒꎬａｔ２０％Ｙｂ３＋５００)－７００ｕｐｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ/１％Ｅｒ３＋/ｎｍ
ｅｍｉｓｓｉｏｎｘＧｄ３＋(ｘｓｐｅｃｔｒａ＝５％ꎬｏｆ１０％ｐｈｏｓ￣ꎬ
较大吸收截面的Ｙｂ３＋
离子吸收一个９８０ｎｍ光
子ꎬ从基态２
ＥＴ１:２
ＦＦ７/２跃迁到激发态２５/２(Ｙｂ
３＋
４
３＋
Ｆ５/２ꎮ依次通过
４
(ＥＳＡ)ꎬＩ)＋Ｉ１５/２(Ｅｒ)→２
Ｆ７/２(Ｙｂ
３＋
)＋
１１/２(Ｅｒ３＋４Ｆ)ꎬ４Ｉ１１/２(Ｅｒ３＋)＋９８０ｎｍ→４７/２(Ｅｒ３＋)＋ＮＲ→２Ｈ１１/２/４Ｓ３/２ꎬ从而实现对
Ｆ７/２(Ｅｒ３＋)
２
迁辐射出绿光Ｈ１１/２/４Ｓ３/２能级的布居ꎬ而由２ꎮ另一方面ꎬＥＴ２:Ｈ１１/２２/４Ｓ３/２→４Ｉ１５/２的跃
ＮＲ→)４Ｉ→２ＦＦ５/２(Ｙｂ３＋(Ｅｒ３＋)＋４Ｉ１３/２７/２(Ｙｂ３＋)＋４Ｆ９/２(Ｅｒ３＋＋)＋)ꎬ４９８０Ｉ１１/２ｎｍ(Ｅｒ３＋→４)Ｆ＋(Ｅｒ３＋)(ＥＳＡ)ꎬ１３/２(Ｅｒ３＋由)ꎬ４４ＦＩ１３/２(Ｅｒ３９/２
９/２→４Ｉ１５/２跃迁辐射出红光ꎮＥＳＡ、ＮＲ、ＥＴ(Ｙｂ同理ꎬＥｒ３＋离子更高能级的布居也是通过
３＋→Ｅｒ３＋居可以由以下过程实现ꎬ)首先实现ꎬＥＴ３:ꎮ如２２Ｐ３/２能级的布
４２
ＦＦ５/２(Ｙｂ３＋)＋
Ｆ９/２(Ｅｒ３＋)→２Ｆ７/２(Ｙｂ３＋)＋４Ｈ９/２(Ｅｒ３＋)ꎬＥＴ４:５/３２(Ｙｂ３＋＋Ｉ)ꎬ４Ｋ)＋４Ｈ９/２(Ｅｒ３＋)→２Ｆ７/２(Ｙｂ３＋)＋４Ｋ１３/２
４
(Ｅｒ１３/２(Ｅｒ３＋)＋ＮＲ→２Ｐ３/２(Ｅｒ３＋)ꎬ由２Ｐ３/２→于１５４/２跃迁辐射出３１８ｎｍ的紫外光ꎮ同时ꎬ由
因此Ｋ１３会/２(有Ｅｒ３＋４递ꎬ从而产生Ｋ)和６６(ＥｒＰ３７＋/２)(→Ｇｄ３＋６Ｐ)的能级高度一致ꎬ１３/２７/２(Ｇｄ３＋)的能量传ｎｍ的光ꎬ这样的能量传递使得Ｐ７/２(Ｇｄ３＋)向基态跃迁辐射出Ｅｒ３＋离子紫外发
３１３
352
K13/2
ET
30A2SRP6
3/2
P7/2
ET5
EN2
G7/2)ET4
4
G11/2-12
m25H9/2cET3
A4
3S4FF3/2,4F5/2020E2
1A(S4H7/2S11/2/yE3/24
g15ET2
F9/2mnre4I9/2
3n1E102
F5/2
ET1
RNA4
SI311/24
5mEnAmmm0nnmmI13/2nnmnn8S9G13880
2F668309817/2
6554334
I15/2
8
Yb
3+
Er
3+
Gd
3+
S7/2
图５ 在９８０ｎｍ激发下ꎬＥｒ３＋Ｆｉｇ.５ ＥｎｅｒｇｙｌｅｖｅｌｄｉａｇｒａｍｏｆＥｒ、Ｙｂ３＋和Ｇｄ３＋的能级图ꎮ
３＋ｎｍｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ.
ꎬＹｂ３＋ａｎｄＧｄ３＋ａｔ９８０
1000Y2O3∶1%Yb/1%Er/5%GdY2O3∶1%Yb/1%Er/10%GdY2O3∶1%Yb/1%Er/15%Gd.YO3∶1%Yb/1%Er/20%Gd
u800.a/y600tisnetn400I2000500550600650700姿/nm
图６ Ｙ２Ｏ３∶１％Ｙｂ３＋/１％Ｅｒ３＋１５％光谱
ꎬ２０％)荧光粉在５００/~ｘ７００Ｇｄ３＋ｎｍ(ｘ的上转换发射＝５％ꎬ１０％ꎬ
Ｆｉｇ.６ Ｕｐｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ１％Ｅｒ３＋/ｘＧｄ３ｅｍｉｓｓｉｏｎ＋ｓｐｅｃｔｒａｏｆＹ２Ｏ３∶１％Ｙｂ３＋/
ｐｈｏｒａｔ５００－７００(ｘｎｍ
＝５％ꎬ１０％ꎬ１５％ꎬ２０％)ｐｈｏｓ￣
.com.cn. All Rights Reserved. １４８２发 光 学 报第４０卷
光能级的离子束布居减少ꎬ从而发光变弱ꎬ上文的紫外区发光光谱也证明了这种能量传递的存在ꎮ
我们也研究了Ｙ２Ｏ３∶Ｙｂ３＋/Ｅｒ３＋/Ｇｄ３＋荧光粉
的上转换发光特性ꎬ性质基本与Ｌｕ２Ｏ３∶Ｙｂ３＋Ｅｒ３＋１０％/Ｇｄ３＋一致ꎮ如图６所示ꎬ当Ｇｄ３＋掺杂浓度/
为时ꎬ样品的上转换发光强度最大ꎮ这也说明Ｇｄ３＋离子的掺杂的确能够提高材料的上转换发光强度ꎮ
３.３ 光学温度传感特性
基于稀土材料上转换发光的测温技术具有非接触式、分辨率高、实时性等优点ꎮ这种非接触性测温基于荧光强度比技术ꎬ利用稀土离子的一对热耦合能级ꎬ发光强度的比值随测量温度会发生变化ꎮＥｒ３＋离子是最常用来进行热耦合能级的荧光强度比测温的发光离子ꎮＥｒ３＋
离子具有一对热耦合能级２典型的绿光Ｈꎮ１１/２和４Ｓ３/２ꎬ发光位于５２０~５６０ｎｍꎬ为Ｅｒ
图７(ａ)给出了在９８０ｎｍ激光激发下ꎬＹｂ３＋３＋
３＋
~６００ｎｍ范围内的
/
上转换发光光谱/Ｇｄ∶Ｌｕ２Ｏꎬ３样品在５００温度范围为３１３~５７３Ｋꎮ两个
（a）
323
K343K40.4
S363Ku.3/2→4I15/2
383K30a/403
K
ytis2
H20n11/2→4I15/2
et10
nI3230K500520540560580600
498K
姿/nm
350（b）
540560nmnm
.300u.a/250ytisne200tnI150100
３２0
３４0
３６0
３８0400
4２0
T/K
图７ (ａ)Ｌｕ２Ｏ３荧光粉在温度范围为３２３~４９８Ｋ的绿色
上转换光谱ꎻ(ｂ)５４０ꎬ５６０ｎｍ处的荧光强度与温度示意图ꎮ
Ｆｉｇ.７ (ａ)ｉｎｔｈｅＧｒｅｅｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｕｐ￣ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｒａｎｇｅｏｆｓｐｅｃｔｒａ３２３－４９８ｏｆＫ.Ｌｕ２(ｂ)Ｏ３ｐｈｏｓｐｈｏｒ
ｎｍｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｉｎｔｅｎｓｉｔｙａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉａｇｒａｍ.５４０ꎬ５６０
辐射峰~５４０ｎｍ(２４
ＩＨ１１/２→４Ｉ１５/２)和~５６０ｎｍ(４Ｓ３/２→ｎｍ１５/２)ꎬ如图图７(ｂ)所示ꎬ随着温度升高ꎬ~５４０
度单调辐射峰强度单调增加减小ꎮ这是由于ꎬＥｒ而３＋~离５６０子ｎｍ的热辐射峰强耦合能级２变化服从玻尔兹曼分布Ｈ１１/２/４Ｓ３/２保持热平衡ꎬ其粒子数布局随温度ꎬ当温度低时ꎬ粒子占据低能态４度与４ＳＳ３/２ꎬ因此低温时ꎬ２Ｈ１１/２→４Ｉ１５/２跃迁发光强由于热３/效２→４应Ｉ１５ꎬ/越２发光强度比值小ꎮ随温度升高ꎬ来越多的粒子布局到高能态２变温光谱中各个温度的上转换辐射谱的两个辐射Ｈ１１/２ꎬ导致两能级的荧光强度比增大ꎮ通过对峰进行强度积分ꎬ得到在不同温度下的荧光强度比ꎮ而热耦合能级与荧光强度比和温度之间的依赖公式为[１６￣１７]:
Ｒ＝
ＩＩＨ
Ｓ＝Ｃｅｘｐ(－ｋΔＢＥＴ
)
ꎬ(１)
ＩＨ和ＩＳ分别表示２Ｈ１１/２与４Ｓ３/２向基态辐射跃迁的荧光强度ꎬＲ是两者的比值ꎬＣ是一个与Ｅｒ３＋离子能级简并度、自发辐射速率、基质声子能量有关的常数ꎬΔＥ是两能级的能级间距ꎬｋ数ꎬＴ是开尔文温度ꎮ
Ｂ是玻尔兹曼常从图７(ａ)中我们也发现ꎬ随温度升高ꎬ绿光
辐射有下降的趋势ꎬ这是由于随温度升高ꎬ无辐射弛豫增强ꎬ辐射发光降低ꎬ但在本实验的测温范围内不影响荧光强度比技术的应用ꎮ
图８(ａ)为Ｌｕ２Ｏ３∶１％Ｅｒ３＋/１％Ｙｂ３＋/１０％Ｇｄ３＋
的荧光强度比(Ｉ５４０ｎｍ/Ｉ５６０ｎｍ图ꎮ可以发现随着温度的上升)与温度倒数的ꎬ热耦合能级２关４Ｈ系１１大ꎬＳ/２与其上升趋势成单指数关系３/２到基态的跃迁发光的荧光强度比逐渐增ꎮ荧光强度比Ｒ与温度的关系如图８(ｂ)所示ꎮ利用指数方程拟合出曲线ꎬ其中Ｃ的值为１１.７０８ꎮ
根据拟合结果可以计算出２Ｈ１１/２与４Ｓ３/２之间
的能级差ΔＥ＝８３２.６ｃｍ－１本一致ꎮ
ꎬ与理论值７９４ｃｍ－１基研究温度传感特性ꎬ灵敏度是一个必不可少的参数ꎮ我们定义荧光强度比测温技术的灵敏度Ｓ为:Ｓ(Ｔ)＝
ｄＲ(Ｔ)ＬｕｄＴ)
＝Ｃｅｘｐ(
－ｋΔ＋/１０％ＢＥＴ
２Ｏ３∶１％Ｅｒ３＋/１％Ｙｂ３Ｇｄ３(ｋΔ＋Ｂ
Ｅ
Ｔ２
的灵敏度结)ꎬ
(２)
果如图９所示ꎮＳ值随着温度的升高而增大ꎬ并且
.com.cn. All Rights Reserved. 第１２期
张玉红ꎬ等:Ｙｂ３＋/Ｅｒ３＋/Ｇｄ３＋掺杂Ｌｕ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３荧光粉的上转换发光及温度特性
１４８３
0.5lnR=2.46-1198.6/T
（a）
)0m4n55I/m4n52-0.5I(nl-1.00.00160.00200.00240.00280.00321/T
1.6（b）
R=11.708exp(-1198.6/T)
)1.2mn554I/m0.8
524nI(R0.4300
350
400
450500
550
600
T/K
图８ Ｌｕ２Ｏ３荧光粉基于２Ｈ１１/２和４Ｓ３/２能级ꎮ(ａ)荧光强
度比取对数与绝对温度倒数的关系ꎻ(ｂ)荧光强度比与温度的关系ꎮ
Ｆｉｇ.８ Ｌｕｅｌｓ.２Ｏ(ａ)３ｐｈｏｓｐｈｏｒＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｂａｓｅｄｏｎ２ｉｎｔｅｎｓｉｔｙＨ１１/２ａｎｄ４ｒａｔｉｏＳｉｓ３/２ａｅｎｅｒｇｙｆｕｎｃｔｉｏｎｌｅｖ￣
ｔｈｅｏｆ
ｔｕｒｅ.ｉｎｖｅｒｓｅｔｕｒｅａｓ(ｂ)ｏｆｔｈｅｌｏｇａｒｉｔｈｍａｎｄａｂｓｏｌｕｔｅｔｅｍｐｅｒａ￣ａｆｕｎｃｔｉｏｎＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ.
ｉｎｔｅｎｓｉｔｙｒａｔｉｏａｎｄｔｅｍｐｅｒａ￣0.0055SS2
0.0050-1K0.0045/S0.00400.0035S=11.708exp(-1198.6/T)*(1198.6/T2)
0.0030
300
350
400
450500
550
600
T/K
图９ Ｌｕ２Ｏ３∶１％Ｅｒ３＋/１％Ｙｂ３＋/１０％Ｇｄ３＋荧光粉在温度
范围为３１３~５７３Ｋ的绝对灵敏度变化Ｆｉｇ.９
Ａｂｓｏｌｕｔｅ１％Ｙｂ３＋ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｃｈａｎｇｅｏｆＬｕ２Ｏ３∶１％Ｅｒ３＋/ｒａｎｇｅｏｆ３１３/１０％－５７３Ｇｄ３＋Ｋ
ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｎｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
理论值和实测值基本一致ꎬ在５２３Ｋ时达到最大值０.００５３１Ｋ－１按照同样的分析方法我们也研究了ꎮ详细数据如表１ꎮ
ＹＥｒ３＋/Ｙｂ３＋/Ｇｄ３＋２的温度传感特性ꎬ测得实验结果
Ｏ３∶
如表２所示ꎮ
表１ Ｌｕ２Ｏ３∶１％Ｙｂ３＋/１％Ｅｒ３＋/ｘＧｄ３＋(ｘ＝０％ꎬ１０％ꎬ
２０％)荧光粉的温度传感特性
Ｔａｂ.１ Ｌｕ２０％２Ｏ)３∶ｐｈｏｓｐｈｏｒ１％Ｙｂ３＋ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ/１％Ｅｒ３＋/ｘｓｅｎｓｉｎｇＧｄ３＋(ｘｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ＝０％ꎬ１０％ꎬ
基质
掺杂Ｇｄ３＋灵敏度离子浓度/％
Ｃ
ΔＥ/ｋＢ
Ｓ/Ｋ－１
Ｌｕ２Ｏ３
１００
１０.２０１１.５８７１１１１.１０
１２２５.９６０.１１９８.１８３.６０３２
０.００４０.００５６４００５３１１３
表２ Ｙ２Ｏ３∶１％Ｙｂ３＋/１％Ｅｒ３＋/ｘＧｄ３＋(ｘ＝０％ꎬ１０％ꎬ
２０％)荧光粉的温度传感特性
Ｔａｂ.２ Ｙ２０％２Ｏ３)∶１％ｐｈｏｓｐｈｏｒＹｂ３＋/ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ１％Ｅｒ３＋/ｘＧｄ３＋ｓｅｎｓｉｎｇ(ｘｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ＝０％ꎬ１０％ꎬ
基质
掺杂Ｇｄ３＋灵敏度离子浓度/％
Ｃ
ΔＥ/ｋＢ
Ｓ/Ｋ－１
Ｙ１００
１１.１０.２Ｏ３
２０１３.９４１１.１８７９
１１８８.８６１２１５.１９２.７２８４
０.００５４３０.００５００５９１３０
对比Ｙ温度传感特性２Ｏ３ꎬ、Ｌｕ可以看出２Ｏ３∶Ｅｒ３＋ꎬＧｄ/Ｙｂ３＋３＋的掺杂影响样品/Ｇｄ３＋荧光粉的
的温度灵敏度ꎬＹ２Ｏ３和Ｌｕ１０％时２ꎬＯ灵敏度最大３两类样品中ꎬ都是在Ｇｄ３＋掺杂浓度为ꎮ原因可能是当Ｇｄ３＋掺杂浓度为１０％时ꎬ对材料晶格场的影响最大ꎬ从而使材料的上转换发光强度增加ꎬ灵敏度也最大ꎮ另外ꎬ对比以Ｙ２Ｏ３和Ｌｕ的材料Ｅｒ３＋离子温度灵敏度的不同ꎬ我们可以看２Ｏ３为基质到ꎬ以Ｙ基于热耦合能级的荧光强度比测温原理可知２Ｏ３为基质的样品灵敏度普遍较高ꎬ通过ꎬ灵
表３ 基于Ｅｒ３＋离子掺杂材料绿色上转换发光的温度敏
感特性
Ｔａｂ.３ ＴｈｅｒｍｏｍｅｔｒｙｓｅｎｓｏｒｓｄｏｐｅｄｃｏｍｐｏｕｎｄｓｂａｓｅｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｎｇｒｅｅｎｆｏｒＵＣｔｈｅｅｍｉｓｓｉｏｎｓｏｐｔｉｃａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ｏｆＥｒ３＋材料
最大灵测温敏度/Ｋ－１
范围/Ｋ
参考文献
ＮａＹＰＯ０.５Ｂｉ０.５ＴｉＯ３∶Ｅｒ３＋０.４∶Ｅｒ３＋ꎬＹｂ３＋ＬａＡｌＯ３∶Ｅｒ３＋ꎬＹｂ３＋０.００５３８０~４８０
[２１]ＣａＷＯ０.００２００３７２３１３[２２][２３]∶４Ｅｒ∶Ｅｒ３＋Ｙ３＋ꎬＹｂꎬＹｂ３＋２Ｏ３３＋ꎬＧｄ３＋
０.０.００７３
２９８~５７３３０３~３１３~５７３[２４]
Ｌｕ２Ｏ３∶Ｅｒ３＋ꎬＹｂ３＋ꎬＧｄ３＋
０.００５００５９１３１３１３~８７３~５７３５７３本工作本工作.com.cn. All Rights Reserved. １４８４发 光 学 报第４０卷
敏度与有效热耦合能级差有关ꎬ而在不同体系中相同稀土离子的有效热耦合能级差又与基质的晶Ｇｄ３＋共掺杂的Ｙꎬ当２ＯＧｄ３、Ｌｕ３＋掺杂浓度为２Ｏ３荧光粉ꎮ在９８０ｎｍ激光的激发下１０％时ꎬＥｒ３＋格场和声子能量有关[１８￣２０]离子在５００~７００ｎｍ范围内的上转换发光强度最通过对比Ｙꎮ
２Ｏ３(Ｌｕ２Ｏ３)∶Ｅｒ３＋/Ｙｂ３＋/Ｇｄ３＋荧
Ｇｄ大ꎬ并可以观察到由于Ｅｒ３＋３＋)∶Ｅｒ(如表３所离子的６Ｐ７/２→８Ｓ７/２辐射跃迁发光→Ｇｄ３＋的能量传递ꎬ
光粉的温度灵敏度与相关报道结果ꎮ通过研究示)ꎬ可以看出Ｙ２Ｏ３(Ｌｕ２Ｏ３３＋/Ｙｂ３＋/Ｇｄ３＋荧样品在３１３~５７３Ｋ范围的光学温度传感特性依光粉的温度灵敏度优于部分已报道的材料ꎮ
赖４ 结 论
Ｇｄꎬ发现样品在１０％Ｇｄ３＋时灵敏度最大ꎬ可见３＋的掺杂可以增强材料的上转换发光ꎬ并且增大材料变温测量的灵敏度ꎮ
本文采用溶胶￣凝胶法制备了Ｅｒ３＋、Ｙｂ３＋和
参 考 文 献:
[１]ＰＲＡＳＡＤＰＮ.Ｎａｎｏｐｈｏｔｏｎｉｃｓ[Ｍ].ＨｏｂｏｋｅｎꎬＮ.Ｊ.:Ｗｉｌｅｙꎬ２００４.
[２]ＷＡＮＧＹＨꎬＳＨＥＮＰꎬＬＩＣＹꎬｅｔａｌ..Ｕｐｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｒｅｓｏｎａｎｃｅｅｎｅｒｇｙｔｒａｎｓｆｅｒｂａｓｅｄｂｉｏｓｅｎｓｏｒｆｏｒｕｌｔｒａｓｅｎｓｉ￣[３]ＬＩｔｉｖｅＺｄｅｔｅｃｔｉｏｎＱꎬＬＩＸＤｏｆꎬＬＩＵｍａｔｒｉｘＱＱｍｅｔａｌｌｏｐｒｏｔｅｉｎａｓｅ￣２ꎬｅｔａｌ..Ｃｏｒｅ/ｓｈｅｌｌｉｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｂｌｏｏｄ[Ｊ]ＮａＹＦ.Ａｎａｌ.Ｃｈｅｍ.ꎬ２０１２ꎬ８４(３):１４６６￣１４７３.ｆｏｒｆｌｅｘｉｂｌｅａｍｏｒｐｈｏｕｓｓｉｌｉｃｏｎｓｏｌａｒｃｅｌｌｓ[Ｊ].Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ４∶ꎬＹｂ３＋２０１２/ꎬＥｒ３＋２３(２/):Ｇｄ＋３０２５４０２.
ｎａｎｏｒｏｄｓｗｉｔｈＡｕｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｏｒｓｈｅｌｌｓ[４]ＬＩＵＪＡꎬＢＵＷＢꎬＺＨＡＮＧＳＪꎬｅｔａｌ..Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｕｎｉｆｏｒｍａｎｄｍｏｎｏｄｉｓｐｅｒｓｅｕｐｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｃｏｒｅ/ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓ[５]ＤＡＩｓｉｌｉｃａＹｓｈｅｌｌＬꎬＭＡｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓＰＡꎬＣＨＥＮＧｆｏｒＺＹｂｉｍｏｄａｌꎬｅｔａｌ..ｉｍａｇｉｎｇＵｐ￣ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ[Ｊ].Ｃｈｅｍ.ｃｅｌｌｉｍａｇｉｎｇ￣ＡＥｕｒ.ａｎｄＪ.ꎬｐＨ￣ｉｎｄｕｃｅｄ２０１２ꎬ１８(８ｔｈｅｒｍａｌｌｙ):２３３５￣２３４１.
ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｄｒｕｇｒｅｌｅａｓｅｆｒｏｍ[６]ＷＡＮＧＮａＹＦ４
∶ＣＹｂ３＋
ꎬＣＨＥＮＧ/Ｅｒ３＋
＠ＬꎬｈｙｄｒｏｇｅｌＬＩＵＺ.Ｕｐｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｃｏｒｅ￣ｓｈｅｌｌｈｙｂｒｉｄｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓｆｏｒ[ｐｈｏｔｏｄｙｎａｍｉｃＪ].
ＡＣＳＮａｎｏｔｈｅｒａｐｙꎬ２０１２ꎬａｎｄ６(４ｏｔｈｅｒ):３３２７￣３３３８.
ｃａｎｃｅｒｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ[Ｊ].
Ｔｈｅｒａｎｏｓｔｉｃｓꎬ２０１３ꎬ３(５):３１７￣３３０.
[７]ＣＨＥＮＧＹꎬＯＨＵＬＣＨＡＮＳＫＹＹＴＹꎬＫＵＭＡＲＲꎬｅｔａｌ..ＵｌｔｒａｓｍａｌｌｍｏｎｏｄｉｓｐｅｒｓｅＮａＹＦｅｎｈａｎｃｅｄｎｅａｒ￣ｉｎｆｒａｒｅｄｔｏｎｅａｒ￣ｉｎｆｒａｒｅｄｕｐｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ[Ｊ].ＡＣＳＮａｎｏꎬ４∶２０１０Ｙｂ３＋ꎬ４/(Ｔｍ３＋６):３１６３￣３１６８.
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/Ｅｒ３＋￣ｃｏｄｏｐｅｄＹ２Ｏ３ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ[９]ＳＣＨＩＥＴＩＮＧＥＲＳꎬＡＩＣＨＥＬＥＴꎬＷＡＮＧＨＱꎬｅｔａｌ..Ｐｌａｓｍｏｎ￣ｅｎｈａｎｃｅｄｕｐｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｉｎｓｉｎｇｌｅＮａＹＦｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ[Ｊ].ＮａｎｏＬｅｔｔ.ꎬ２０１０ꎬ１０(１):１３４￣１３８.
４∶Ｙｂ３＋/Ｅｒ３＋ｃｏｄｏｐｅｄ[１０]ＨＡＮＰＤꎬＪＩＡＮＧＸＰꎬＣＨＥＮＧＳꎬｅｔａｌ..ＵｐｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔｍａｔｅｒｉａｌｓｏｆＹ￣Ｇｄｏｘｙｓｕｌｆｉｄｅｂｉｎａｒｙｓｙｓｔｅｍｃｏｄｏｐｅｄ[１１]ＵＲＢＩＮＡ￣ＦＲÍＡＳｗｉｔｈＹｂａｎｄＥｒ[ＡＪꎬ]ＬÓＰＥＺ￣ＬＵＫＥ.Ｊ.Ｍａｔｅｒ.ＳｃｉＴ.ꎬ:ＯＬＩＶＡＭａｔｅｒ.ＪＥｌｅｃｔｒｏｎꎬｅｔａｌ...ꎬＳｔｒｏｎｇ２０１５ꎬｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ２６(９):６５９９￣６６０５.ｏｆｔｈｅｕｐｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｅｍｉｓｓｉｏｎｉｎＺｒＯＥｒ３＋ꎬＧｄ３＋ｎａｎｏｃｕｂｅｓｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｗｉｔｈＮａ２∶Ｙｂ３＋ꎬ[１２]ＦＵＪＰꎬＰＡＮＧＲꎬＪＩＡＹＬꎬｅｔａｌ..Ｉｎｔｅｎｓｅ２Ｓｒｅｄ￣ｇｒｅｅｎ[Ｊ].Ｊ.ｕｐ￣ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎＬｕｍｉｎ.ꎬ２０１６ｅｍｉｓｓｉｏｎꎬ１７２:１５４￣１６０.ａｎｄｔｈｅｉｒｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆＳｒＯ∶Ｅｒ３＋Ｇｄ３＋ꎬＬｕ３＋ꎬＢｉ３＋[Ｊ].Ｊ.Ｌｕｍｉｎ.ꎬ２０１７ꎬ１８１:２４０￣２４５.
/Ｙｂ３＋ꎬ[１３]ＳＩＮＧＨＳＫꎬＫＵＭＡＲＫꎬＲＡＩＳＢ.Ｅｒ３＋Ａꎬ２００９ꎬ１４９(１):１６￣２０.
/Ｙｂ３＋ｃｏｄｏｐｅｄＧｄ２Ｏ３ｎａｎｏ￣ｐｈｏｓｐｈｏｒｆｏｒｏｐｔｉｃａｌｔｈｅｒｍｏｍｅｔｒｙ[Ｊ].Ｓｅｎｓ.Ａｃｔｕａｔｏｒｓ[１４]ＸＵＷꎬＣＵＩＹꎬＨＵＹＷꎬｅｔａｌ..ＯｐｔｉｃａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｅｎｓｉｎｇｉｎＥｒ３＋ｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｉｎｔｅｎｓｉｔｙｓａｔｕｒａｔｉｏｎ[Ｊ].Ｊ.ＡｌｌｏｙｓＣｏｍｐｄ￣Ｙｂ３＋.ꎬ２０１７ｃｏｄｏｐｅｄꎬ７２６:５４７￣５５５.ＣａＷＯ４ａｎｄｔｈｅｌａｓｅｒｉｎｄｕｃｅｄｈｅａｔｉｎｇ[１５]ＲＡＭＡＳＡＭＹＰꎬＣＨＡＮＤＲＡＰꎬＲＨＥＥＳＷꎬｅｔａｌ..ＥｎｈａｎｃｅｄｕｐｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｉｎＮａＧｄＦｂｙＦｅ３＋ｄｏｐｉｎｇａｎｄｔｈｅｉｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｂｉｏｉｍａｇｉｎｇ[Ｊ].Ｎａｎｏｓｃａｌｅꎬ２０１３ꎬ５(１８):８７１１￣８７１７.４∶ＹｂꎬＥｒｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ[１６]ＴＩＡＮＢＮꎬＣＨＥＮＢＪꎬＴＩＡＮＹꎬｅｔａｌ..Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｐａｔｈｗａｙａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｅｐｅｎｄｅｎｔｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｉｎｃｏｌｏｒｔｕｎａｂｌｅ[１７]ＺＨＥＮＧＢａ５Ｇｄ８ＺｎＨ４ꎬＯＣＨＥＮ２１∶Ｅｕ３＋ＢｐｈｏｓｐｈｏｒｓＪꎬＹＵＨ[ＱＪꎬ].ｅｔＪ.ａｌ.Ｍａｔｅｒ..ＩｎｆｌｕｅｎｃｅＣｈｅｍ.ｏｆＣꎬｍｉｃｒｏｗａｖｅ２０１３ꎬ１(１２ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ):２３３８￣２３４４.ｒｅａｃｔｉｏｎｆａｃｔｏｒｏｎｔｈｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆ
.com.cn. All Rights Reserved. 第１２期
张玉红ꎬ等:Ｙｂ３＋/Ｅｒ３＋/Ｇｄ３＋掺杂Ｌｕ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３荧光粉的上转换发光及温度特性
１４８５
Ｊ].ＲＳＣＡｄｖ.ꎬ２０１５ꎬ５(６９):
[１８]５６３３７￣５６３４７.
ＮａＹ(ＭｏＯ４)２ｎａｎｏ￣/ｍｉｃｒｏ￣ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｎｄｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＮａＹ(ＭｏＯ４)２∶Ｔｂ３＋[ＳＵＯＨꎬＧＵＯＣＦꎬＺＨＥＮＧＪＭꎬｅｔａｌ..Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｏｆｕｐｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇｔｈｅｒｍｏｍｅｔｒｙｔｈｒｏｕｇｈｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐｈｏｎｏｎｅｎ￣[１９]ＳＵＯｅｒｇｙｏｆＨꎬａＺＨＡＯｍａｔｒｉｘＸ[ＱＪ]ꎬ.ＺＨＡＮＧＡＣＳＡｐｐｌ.ＺＹꎬＭａｔｅｒ.ｅｔａｌ..ＩｎｔｅｒｆａｃｅｓＬｏｃａｌｓｙｍｍｅｔｒｉｃꎬ２０１６ꎬｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ８(４４):３０３１２￣３０３１９.
ｂｏｏｓｔｅｄｐｈｏｔｏｎｕｐ￣ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎａｎｄｔｈｅｒｍｏｍｅｔｒｉｃｓｅｎｓｉ￣[２０]ＨＡＯｔｉｖｉｔｙＹｉｎＸｌａｎｔｈａｎｕｍꎬＬＶＳＣꎬｏｘｉｄｅＭＡＺｎａｎｏｓｐｈｅｒｅｓＪꎬｅｔａｌ..Ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ[Ｊ].Ｎａｎｏｓｃａｌｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓꎬ２０１８ꎬｉｎ１０(Ｅｒ１９３＋):￣Ｙｂ９２４５￣９２５１.３＋ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｆｏｒｏｐｔｉｃａｌｔｈｅｒｍｏｍｅｔｒｙ[Ｊ].ＲＳＣＡｄｖ.ꎬ２０１８ꎬ８(２２ｃｏｄｏｐｅｄ):１２１６５￣１２１７２.ｇｌａｓｓａｎｄｇｌａｓｓｃｅｒａｍｉｃｂａｓｅｄｏｎｕｐ￣[２１]ＷＡＮＧＳＳꎬＺＨＯＵＨꎬＷＡＮＧＸＸꎬｅｔａｌ..Ｕｐ￣ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅａｎｄｏｐｔｉｃａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ￣ｓｅｎｓｉｎｇｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＥｒ３＋ｄｏｐｅｄｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅＮａ￣[２２]ＺＨＡＮＧＸＴꎬＦＵＺＬ０.ꎬ５ＳＵＮＢｉ０.５ＴｉＯＺꎬｅｔ３ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓａｌ..Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ￣ｉｎｄｕｃｅｄ[Ｊ].Ｊ.Ｐｈｙｓ.ｐｈａｓｅＣｈｅｍ.ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎＳｏｌｉｄｓꎬａｎｄ２０１６ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅꎬ９８:２８￣３１.ｓｅｎｓｉｎｇｂｅｈａｖｉｏｒｉｎＹｂ３＋ｓｉｔｉｚｅｄＥｒ３＋ｓｅｎ￣[２３]ＬＩＵＧＦꎬＦＵｄｏｐｅｄＬＬꎬＧＡＯＹＰＯ４ＺｐｈｏｓｐｈｏｒｓＹꎬｅｔａｌ.[.ＪＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ].Ｏｐｔ.Ｍａｔｅｒｉｎｔｏ.ꎬｔｈｅ２０１６ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅꎬ６０:５２６￣５３２.
ｓｅｎｓｉｎｇｂｅｈａｖｉｏｒｏｆＹｂ３＋Ｙ.ꎬ２０１５ꎬ５(６４):５１８２０￣５１８２７.ｓｅｎｓｉｔｉｚｅｄＥｒ３＋ｄｏｐｅｄ[２４]ＸＵ２ＯＷ３ꎬＹＡＧａｎｄＬａＡｌＯꎬＺＨＡＮＧＺＧꎬＣＡＯ３ｐｈｏｓｐｈｏｒｓＷＷ.[ＥｘｃｅｌｌｅｎｔＪ].ＲＳＣＡｄｖｏｐｔｉｃａｌｔｈｅｒｍｏｍｅｔｒｙｂａｓｅｄｏｎｓｈｏｒｔ￣ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｕｐｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｅｍｉｓｓｉｏｎｓｉｎ
Ｅｒ３＋/Ｙｂ３＋ｃｏｄｏｐｅｄＣａＷＯ４[Ｊ].Ｏｐｔ.Ｌｅｔｔ.ꎬ２０１２ꎬ３７(２３):４８６５￣４８６７.
张玉红(１９７７－)ꎬ女ꎬ吉林德惠人ꎬ博士ꎬ教授ꎬ２００８年于吉林大学获得博士学位ꎬ主要从事稀土上转换发光材料开发与应用的研究ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｚｈａｎｇｙｕｈｏｎｇ＠ｊｌｊｕ.ｅｄｕ.ｃｎ
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