Dy3+掺杂硫卤玻璃的中红外发光特性研究

"这篇论文是关于Dy3+掺杂的GeS2-Ga2S3-CsI硫卤玻璃中红外发光特性的研究，由刘启明、卢本强等人撰写，属于首发论文。研究发现，CsI的加入能降低GeS2-Ga2S3硫系玻璃的析晶能力，改变吸收截面和荧光寿命，同时影响辐射跃迁速率。Dy3+的掺杂对玻璃的发光性能有显著影响，特别是随着S含量的增加，特定波长的发射截面增强，这与GeS2四面体结构成分的增加有关。" 本文深入探讨了Dy3+离子在GeS2-Ga2S3-CsI硫卤玻璃中的中红外发光性质，重点关注了掺杂对玻璃物理化学性质的影响。Dy3+作为一种稀土离子，其独特的能级结构使其在光电子材料领域具有重要应用价值，尤其是在红外光通信和激光材料中。研究发现，当Dy3+掺杂量为0.05mol%时，引入CsI能够有效地抑制玻璃体系的晶体形成，提高其非晶稳定性。 在光学性质方面，CsI的加入使得所有多重态的吸收截面普遍减小，并伴随峰位蓝移，特别是在1.7μm对应的6H15/2→6H11/2跃迁中蓝移最明显。这种变化反映了玻璃网络结构的调整和离子环境的改变。此外，荧光寿命测试显示，随着CsI的引入，玻璃的离子键性增强，导致折射率下降，进而影响辐射跃迁速率，使荧光寿命发生变化。 进一步研究发现，在不同S含量的Dy3+掺杂GeS2-Ga2S3-CsI玻璃中，随着S的增加，6H11/2能级的吸收截面增大，而2.7μm（6H13/2→6H15/2）和3.5μm（6H11/2→6H13/2）发射截面也相应增加。这可能是因为GeS2四面体结构的增多，增强了Dy3+离子的发光效率。特别地，Dy3+掺杂的0.9(80GeS2-20Ga2S3)-10CsI玻璃在2.7μm附近呈现出多个峰组成的宽发射带，这表明其在中红外光谱区域有潜在的应用潜力。 关键词：发光材料，Dy3+掺杂，硫卤玻璃，中红外发光。该研究为设计和优化新型红外光电子材料提供了理论基础和实验依据，对于开发高效、稳定的红外光源和器件具有重要意义。