Er3+/Yb3+掺杂Y2MoO6纳米晶的上转换发光研究

"稀土离子在钼酸盐Y2MoO6纳米晶中的上转换发光，潘跃晓，采用柠檬酸与乙二醇燃烧法合成了Er3+/Yb3+离子掺杂的钼酸盐Y2MoO6纳米晶，通过XRD和TEM进行了表征，并研究了其上转换发光特性。" 本文主要探讨了稀土离子，特别是Er3+和Yb3+离子在钼酸盐Y2MoO6纳米晶中的上转换发光现象。上转换发光是一种非线性光学过程，它允许低能量的红外光子被吸收并转化为高能量的可见光。这种现象在纳米材料中特别受到关注，因为它们能够提高光子利用率，降低能源消耗，并在生物标记、光通信和光电器件等领域有广泛应用。 实验部分，作者采用了柠檬酸与乙二醇燃烧法制备掺杂了Er3+和Yb3+的Y2MoO6纳米晶。这种方法是一种简便且高效的合成策略，能够控制纳米晶的尺寸和形貌。XRD（X射线粉末衍射）分析证实了样品的结晶性，表明成功合成了Y2MoO6纳米晶结构。而TEM（透射电子显微镜）结果显示，这些纳米晶的平均尺寸约为60nm，这样的尺寸对于生物标记应用来说非常理想，因为它们可以在溶液中良好分散，易于与生物分子相互作用。 在30mW的980nm近红外激光泵浦下，观察到了Er3+离子的上转换发光。发光光谱中包含了绿光和红光两组峰，这些峰对应于Er3+离子的特定能级跃迁，如2H11/2, 4S3/2到4I15/2以及4F9/2到4I15/2。上转换发光强度随激光功率的增加显示出双光子激发态吸收发光的特征，这意味着两个低能光子同时被一个Er3+离子吸收，激发至高能态，随后通过非辐射跃迁释放出一个高能光子。 上转换发光纳米晶在生物标记领域具有显著优势。由于生物分子在近红外区域透明，980nm的激光可以穿透生物组织，使得纳米晶在内部被激发，而不对周围组织造成损害。此外，小尺寸的纳米晶可以更好地与生物分子结合，提高检测灵敏度。因此，Er3+/Yb3+掺杂的Y2MoO6纳米晶有望成为生物检测、免疫诊断和治疗等医学应用的有效工具。 潘跃晓的研究揭示了稀土离子在钼酸盐纳米晶中的上转换发光机制，为进一步开发新型光子材料和优化生物标记技术提供了理论基础和实验依据。这项工作不仅对深入理解纳米材料的光学性质有重要意义，也为设计和制备高性能的生物传感和光电子器件开辟了新的途径。