NaYF4:Yb3+,Er3+核包壳纳米体系的红光上转换机制

本文主要探讨了NaYF4:Yb3+,Er3+上转换荧光纳米体系在红光发射方面的特性。研究者针对该纳米材料的发光强度与激发光功率之间的关系进行了深入分析，并特别关注了两种结构形式——裸核纳米体系和核包壳纳米体系的差异。 在NaYF4:Yb3+,Er3+的裸核纳米体系中，上转换发光主要由多声子弛豫过程驱动，即多个能量量子的累积吸收和同时释放导致的发光现象。然而，在核包壳纳米体系中，研究结果显示，这种多声子弛豫过程几乎可以忽略，取而代之的是交叉弛豫机制占据主导地位。交叉弛豫是指两个或多个能级间的非辐射跃迁，这种过程在提高上转换效率和调控不同发光带之间的相对强度方面起着关键作用。 通过实验数据，作者揭示了核包壳结构如何有效地抑制了多声子弛豫，从而增强了上转换红光的纯度和亮度，这对于优化上转换发光纳米材料的设计和应用具有重要意义。这一发现不仅有助于提升上转换发光的单色性，使之在光通信、生物成像、光催化等领域展现出更大的潜力，还为纳米材料的能级设计和调控提供了新的理论依据。 因此，研究NaYF4:Yb3+,Er3+的核包壳纳米体系对于理解上转换发光机制，以及开发高效、稳定的红光上转换光源有着重要的科学价值。在未来的研究中，这一成果可能推动新型纳米材料的创新，特别是在光电子器件、生物标记和光疗法等领域的发展。