Er3+/Yb3+共掺SrF2纳米晶的溶剂热合成与发光性能提升

本文报道了郭子轩、赵士龙、沈云峰和徐时清等人在2014年6月发表在中国计量学院学报上的研究，他们采用了溶剂热法来合成Er3+和Yb3+共掺杂的SrF2纳米晶，并深入探讨了其上转换发光性能。X射线衍射（XRD）结果显示，通过溶剂热合成得到的产物为纯度极高的SrF2晶体。随着反应温度的升高，纳米晶的衍射峰强度增强，并且衍射峰的位置相对于标准SrF2衍射峰向更高角度偏移，这表明晶格结构的细化和尺寸的增大。 通过透射电子显微镜（TEM）的观察，他们发现溶剂热处理后的SrF2颗粒具有更好的分散性，粒径随温度的增加而增大。在980纳米激光泵浦下，Er3+和Yb3+共掺杂的SrF2纳米晶表现出较弱的上转换发光，但经过500℃和600℃的热处理后，其上转换发光强度显著提升。这一结果表明，高温处理可能有助于激发能量的有效转移和提高发光效率。 进一步的研究揭示了上转换发光强度与泵浦功率之间的关系，显示出绿光和红光的发射均遵循双光子吸收过程。这种现象在光子能量转换和高效发光材料领域具有重要意义，因为双光子吸收过程可以利用低能量输入产生更高能量的光输出，对于光通信、生物医学成像等应用具有潜在价值。 这项工作不仅展示了通过溶剂热合成技术制备高质量Er3+和Yb3+共掺杂SrF2纳米晶的可能性，而且提供了关于如何优化其发光性能的关键参数，这对于发展新型荧光材料和光子转换技术具有理论指导意义。