Er, Yb共掺氧化钇透明陶瓷的Judd-Ofelt参数计算

本文应用Judd-Ofelt方法对真空烧结的Er, Yb共掺氧化钇透明陶瓷的光谱学参数进行了研究。文章通过实验方法测得了不同Er₃₊掺杂量的Er, Yb共掺氧化钇透明陶瓷的室温吸收光谱和折射率,并结合Judd-Ofelt方法计算了不同Er₃₊掺杂浓度时的光谱学参数。随着Er₃₊掺杂量的增加,Ω₂从5.41减小至3.36。 Ω₄和Ω₆的范围分别为0.96~1.29和0.64~0.72。 品质因子X_4/6的范围为1.46~1.88,显著优于Er掺杂氧化钇单晶中的品质因子。随着Er₃₊掺杂量从0.5 at.%增加至5 at.%,₄I_13/2能级的寿命从8.7ms下降至7.8ms。本文的计算结果表明,低掺杂浓度的Er,Yb共掺氧化钇透明陶瓷是一种有潜力的近红外激光材料。     

Er~(3+)/Yb~(3+)共掺杂YPO_4上转换发光材料的制备与性能

利用共沉淀法制备了Er~(3+)/Yb~(3+)共掺杂YPO_4上转换发光材料,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis)和上转换发射光谱(UPL)对合成样品的物相结构、形貌、化学成分和光学性能进行研究,并对Er~(3+)和Yb~(3+)的掺杂量(摩尔分数,%)对合成样品的物相结构及上转换发光性能的影响进行分析。结果表明:制备样品为纯相四方晶系的Er~(3+)/Yb~(3+)共掺杂YPO_4晶体,Yb~(3+)的掺杂量对产物的物相结构无显著影响。所制备产物在980nm的近红外光激发下,发射出Er~(3+)特征的上转换绿色光,其绿色光色纯度达到96%以上,色温接近日光。YPO_4:1%Er~(3+)/20%Yb~(3+)样品具有相对更优的上转换发光性能;过高浓度Yb~(3+)和Er~(3+)共掺杂导致样品出现浓度猝灭现象。此外,对制备样品的上转换发光材料发光机制及能量跃迁机理进行了讨论。     

Er(NO_3)_3掺杂添加对镁合金涂层微观结构和耐磨性能的影响

本文对AZ31镁合金进行微弧氧化改性处理,来获得具有较高耐磨性的陶瓷涂层,旨在提高其耐磨性。在硅酸盐体系下引入稀土盐Er(NO_3)_3掺杂,研究Er(NO_3)_3掺杂量的变化对改性涂层相组成、微观结构、表面粗糙度、显微硬度以及摩擦因数的影响作用。结果表明:在硅酸盐电解液中未掺杂和掺杂Er(NO_3)_3后,镁合金涂层由MgO、MgSiO_3和Mg_2SiO_4等晶相组成,掺杂Er(NO_3)_3后涂层中MgSiO_3相含量略有增加。微弧氧化涂层具有"火山口状"的微孔结构。随着Er(NO_3)_3掺杂量增加,涂层表面的微孔数量呈现出先增后减的趋势。当Er(NO_3)_3掺杂量超过4.5‰时,微孔尺寸明显减小。当Er(NO_3)_3浓度过高时,涂层中某些区域出现少量腐蚀坑。掺杂Er(NO_3)_3的涂层,其显微硬度有所增加,增幅在11.6%～50.2%,摩擦因数略有降低。     

Er~(3+)-Tm~(3+)-Yb~(3+)掺杂Bi_4Ti_3O_(12)薄膜的上转换白色荧光和铁电性能

通过化学溶液沉积法制备了Er~(3+)-Tm~(3+)-Yb~(3+)共掺杂的Bi_4Ti_3O_(12)薄膜,并研究了薄膜的上转换荧光和铁电性能.在980 nm红外光的激发下,薄膜的室温发射光谱在可见光区域显示岀4个发射带,分别是峰值为478 nm的蓝光发射带,对应Tm~(3+)的~1G_4→~3H_6能级跃迁;峰值为527和548 nm的绿光发射带,对应Er~(3+)的~2H_(11/2)→~4I_(15/2)和~4S1/2→~4I_(15/2)能级跃迁;峰值为657 nm的红光发射带,由Er~(3+)的~4F_(9/2)→~4I_(15/2)和Tm~(3-)的~1G_4→~3F_4能级跃迁产生的发射带复合而成.荧光的颜色可以通过改变Er~(3-),Tm~(3+),Yb~(3+)离子的掺杂浓度加以调节.在固定Tm~(3+),Yb~(3-)浓度的Bi_(3.59-x)Er_xTm_(0.01)Yb_(0.4)Ti_3O_(12)(BEr,TYT)薄膜中,随着Er~(3+)浓度的增加,红、蓝光和绿、蓝光的强度比均增加,Er~(3+)离子的淬灭浓度为1.75‰(摩尔分数,下同);在固定Er~(3+),Yb~(3+)浓度的Bi_(3.593-y)Er_(0.007)Tm_yYb_(0.4)Ti_1O_(12)(BETm_yYT]薄膜中,随着Tm~(3+)浓度的增加,绿、蓝光和红、蓝光的强度比均降低,Tm~(3+)的淬灭浓度为2.5‰;在固定Er~(3-),Tm~(3+)浓度的Bi_(3.98-x)Er_(0.01)Tm_(0.01)Yb,Ti_3O_(12)(BETYb,T)薄膜中,随着Yb~(3+)浓度的增加,蓝、绿光和红、绿光的强度比均增加,Yb~(3-)对Er~(3-)发射的荧光淬灭浓度小于5%,而对Tm~(3-)发射的荧光淬灭浓度大于18%.Bi_(3.5#15)Er_(0.0045)Tm_(0.01)Yb_(0.4)Ti_3O_(12)薄膜上转换荧光值为(0.31,0.34),最接近标准白光的色度坐标(0.33,0.33).在不同功率的红外激光激发下,薄膜荧光的色度坐标变化幅度很小,说明薄膜具有较好的颜色稳定性.通过分析薄膜荧光的上转换机制,从Er~(3+)向Tm~(3-)有明显的能量传递发生,使光谱中红、绿、蓝光的相对强度和稀土离子的淬灭浓度发生明显变化.薄膜的铁电性能测试表有,当Er~(3+),Tm~(3+),Yb~(3+)掺杂的总浓度约为10%时(Bi_(3.5815)Er_(0.0085)Tm_(0.01)Yb_(0.4)Ti_3O_(12),薄膜的铁电剩余极化强度达到最大值,为27.8μC/cm~2.     

溶胶-凝胶合成Er3 和Ho3 离子掺杂的Gd2(MoO4)3上转换发光纳米晶

采用柠檬酸与乙二醇溶胶-凝胶法合成了Er3 和Ho3 离子分别掺杂的铝酸钆Gd2(MoO4)3纳米晶.用XRD证实了产物的结构,用扫描电镜与透射电镜研究了产物微观形貌与尺寸.在980nm激光泵浦下,Ho3 掺杂Gd2(MoO4)3纳米晶发出很强的位于660nm的红光,而Er3 掺杂Gd2(MoO4)3纳米晶发出很强的位于540nm左右的红光.共掺Yb3 分别对Ho3 与Er3 起着显著的敏化作用.从发光强度与激光功率变化图中可知,Ho3 与Er3 的发光均属于双子光发光过程.     

N型赝三元机械合金化掺Er合金粉体的制备及其冷压烧结样品的热电性能研究

采用机械合金化方法制备了掺杂稀土Er的n型赝三元(Bi_2Te_3)_(0.90)(Sb_2Te_3)_(0.05)(Sb_2Se_3)_(0.05)合金粉体,XRD分析表明,经100h球磨实现了稀土Er与赝三元晶体的合金化,通过SEM图片分析表明,球磨100h后颗粒尺寸达到5~50nm量级。使用n型赝三元掺Er合金粉体在烧结时间0.5h下制备了冷压烧结块体,在室温下测量了Seebeck系数(α)和电导率(σ),结果表明,随烧结温度的升高,Seebeck系数表现逐渐减小的趋势,电导率逐渐随烧结温度增加而增大。随着Er掺杂浓度的增加,冷压烧结样品的Seebeck系数绝对值呈先增加而后减小趋势,在掺杂浓度为0.2%(质量分数)时达到最大,约为159.6μV·K~(-1),电导率随掺杂浓度的增加逐渐变大。     

Yb3+/Er3+/Tm3+共掺氧氟碲酸盐玻璃三基色上转换发光研究

制备了一种新的Yb3 /Er3 /Tm3 共掺氧氟碲酸盐玻璃.研究了ZnF2调整Yb3 /Er3 /Tm3 共掺氧氟碲酸盐玻璃的Raman光谱、吸收光谱和上转换荧光光谱.结果发现,该体系玻璃具有较低的声子能量,在980 nm LD激发下,可以同时观察到明显的蓝色(476nm)、绿色(530和545 nm)和红色(656nm)上转换发光.上转换蓝光(476 nm)是由于Tm3 离子1G4→3H6跃迁,上转换的绿光(530和545 nm)是由于Er3 离子2H11/2→4I15/2和4S3/2→4I15/2跃迁,上转换红光(656nm)是由于Er3 离子4F9/2→4I15/2跃迁.根据吸收光谱以及Yb3 、Er3 和Tm3 离子的能级,分析了Yb3 /Er3 /Tm3 共掺氧氟碲酸盐玻璃的上转换发光机理,发现上转换蓝光是一个三光子吸收过程,而上转换绿光和红光均为双光子吸收过程.研究结果表明,Yb3 /Er3 /Tm3 共掺氧氟碲酸盐玻璃是一种三维立体显示用激光玻璃的潜在基质材料.     

Ho、Cr共掺铁酸铋陶瓷的制备及其磁电性能研究

采用传统固相烧结法成功制备了Ho、Cr共掺BiFeO3(Bi0.9Ho0.1Fe1-xCrxO3,x=0.005,0.01,0.05,0.1,at%)陶瓷。XRD测试表明:制备的BHFCO为纯相,具有钙钛钙结构,属于R3c空间点群,随掺杂量的增加,晶格参数逐渐变小;SEM测试表明:随掺杂量的增加,BHFCO陶瓷的晶粒逐渐变小;铁电测试表明:随掺杂量的增加,BHFCO陶瓷的剩余极化值先增加后减小,在x=0.05处达到最大值20.25μC/cm2。     

EDTA辅助水热法制备NaGd_(0.79-x)Y_xF_4:Yb~(3+),Er~(3+)固溶体上转换性能的研究（英文）

通过EDTA辅助的水热法合成了Yb~(3+)/Er~(3+)共掺NaGd0.79-xYxF4固溶体。XRD与TEM结果表明成功制备出直径约为20nm的纳米颗粒。通过光谱显示,系列样品在980nm激光激发下,观察到了位于540,656nm的发光,分别归因于Er~(3+)离子2H11/2,4S3/2→4I15/2与4F9/2→4I15/2跃迁,并且通过调节Y~(3+)/Gd~(3+)比例,显著增强了Er~(3+)的上转换发光强度。与此同时,Y~(3+)完全取代Gd~(3+)时,Er~(3+)上转换发光强度最强。EDX结果表明,Yb~(3+)在NaGdF4与NaYF4基质中具有不同的固溶度,并进一步讨论了可能的上转换发光机理。     

Er(NO_3)_3掺杂对TC4微弧氧化涂层电化学行为的影响

针对TC4合金耐腐蚀性偏低的问题,利用微弧氧化技术在TC4表面制备陶瓷涂层,探究了电解液中Er(NO_3)_3掺杂量对TC4微弧氧化(MAO)涂层润湿性能和电化学行为的影响作用。结果表明:随着Er(NO_3)_3含量的增加,TC4涂层中金红石相TiO_2衍射峰逐渐加强,锐钛矿相TiO_2减弱。在电解液中引入适量Er(NO_3)_3有助于促进金红石相TiO_2形成。Er(NO_3)_3含量变化对TC4钛合金微弧氧化涂层表面粗糙度的影响不大,粗糙度在6～12μm内。在电解液中引入Er(NO_3)_3后,TC4涂层的极化曲线会向正电位方向移动。增加Er(NO_3)_3含量,腐蚀电位增加。