空气氛围中Pulsed激光沉积法制备Pr3+/Yb3+共掺杂CaNb2O6薄膜的结构与上转换发光特性研究

该研究论文探讨了Pr3+/Yb3+共掺杂钙铌酸钠(CaNb2O6)薄膜的结构与上转换发光特性，通过脉冲激光沉积技术在Si(100)基板上制备，并对样品进行了不同温度下的空气气氛下退火处理。作者是来自中国多个研究机构的科研人员，包括广东省级量子工程与量子材料重点实验室、上海光机所高功率激光材料实验室等。 X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)以及光致发光谱(PL)被用来表征这些薄膜。研究发现，退火温度对薄膜的晶粒尺寸、结构、形貌以及上转换发光性能有显著影响。随着退火温度的升高，晶粒尺寸增大，这可能反映了热处理过程中材料的相变和细化过程。同时，高温退火可能会促进掺杂离子之间的能量转移效率，进而影响上转换发光，这是一种将近红外光转化为可见光或紫外光的有效策略，这对于光子学应用具有重要意义，如生物成像、光纤通信和固态激光器。 上转换现象涉及能量较高的激发态离子吸收光子后，通过非辐射跃迁释放出能量更低的光子，从而实现能量级间的能量传递。Pr3+和Yb3+作为常见的上转换离子，由于它们的能级结构，能够在特定条件下实现高效的上转换过程。在CaNb2O6这样的宽禁带氧化物晶体中，这两种离子的掺杂可以优化材料的光学性能，使其成为潜在的光转换材料。 然而，论文并未详细列出具体的退火温度对上转换发光的具体变化趋势，也没有讨论可能的影响机制，如掺杂浓度对发光效率的影响，或是材料缺陷对上转换过程的调控。这些细节对于理解上转换发光的微观机制和优化材料性能至关重要。读者可以通过进一步阅读原文获取这些详细信息。 这篇论文提供了一个关于Pr3+/Yb3+共掺杂CaNb2O6薄膜结构调控及其上转换发光特性的基础研究，为设计和开发新型光转换材料以及探索其在实际应用中的潜力提供了有价值的数据和理论基础。