稀土掺杂一维纳米发光材料的合成和发光性质

论文题目: 稀土掺杂一维纳米发光材料的合成和发光性质

论文类型: 博士论文

论文专业: 凝聚态物理

作者: 于立新

导师: 宋宏伟

关键词: 一维纳米材料,水热合成,发光

文献来源: 中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）

发表年度: 2005

论文摘要: 稀土掺杂一维纳米发光材料成为目前纳米材料发光性质研究的前沿和热点。本论文采用水热法合成了LaPO4:Eu3+、LaPO4:Ce3+/Tb3+及La2O3:Eu3+一维纳米线,系统研究了空间维度和表面效应对稀土离子周围的局域环境和电子跃迁过程的影响:对比研究了纳米体系和体材料中稀土离子间能量传递的规律。主要成果如下: （1） 发现纳米线空间维度影响稀土离子的局域对称性。在LaPO4:Eu3+纳米颗粒和相应的微米颗粒中,Eu3+离子仅占据一个格位A,而在纳米线中,Eu3+离子除占据相同的格位A外,还占据一个新的格位B,并且由随着纳米线长径比提高,占据B格位的Eu3+的相对强度线性提高。 （2） 首次观察到在LaPO4:Eu3-纳米线中具有相同格位的Eu3+的5D1-Σ7FJ和5D0-Σ7FJ跃迁的辐射速率和发光内量子效率比纳米颗粒和相应的体材料提高这一重要现象,说明一维纳米线结构是提高稀土离子发光效率的有效途径之一。在LaPO4:Ce3-和LaPO4:Tb3-和La2O3:Eu3+纳米线中,Ce3-、Tb3+和Eu3+的电子辐射跃迁速率与体材料比较没有提高,可见电子辐射跃迁速率的提高不但与纳米晶的维度有关,也与稀土离子和基质等因素有关 （3） 在La2O3:Eu3+纳米线中观察到随着尺寸减小,激子吸收带由于量子限域效应发生显著蓝移,并且与电荷迁移带的激发强度比随尺寸减小而降低。这被归因于激子跃迁与表面缺陷间更大程度的能量传递。 （4） 首次发现在Ce3+,Tb3+共激活的LaPO4一维纳米线中由于界面等效应的存在,不论是Ce3+-Tb3+间的能量传递,还是Ce3+-,Tb3+-缺陷态间的能量传递,其传递速率和效率都比体材料降低。共同作用的结果,Ce3+,Tb3+发光的猝灭浓度比体材料提高,共激活下Tb3+的发光亮度也比相应体材料显著提高。

论文目录:

摘要

Abstract

目录

第一章 引言

§1-1 纳米材料和纳米结构

§1-2 一维纳米结构的研究进展

§1-3 稀土掺杂一维纳米发光材料的研究进展

§1-4 纳米晶中的能量传递

参考文献

第二章 一维纳米材料的制备和新效应

§2-1 一维纳米结构的制备方案

§2-2 一维纳米材料的新效应和新功能

参考文献

第三章 LaPO_4: RE(RE=Eu，Ce，Tb)和La_2O_3:Eu纳米晶的合成和测试

§3-1 LaPO_4: RE纳米晶的合成

§3-2 La_2O_3:Eu~(3+)纳米线系列样品的合成

§3-3 样品测试

参考文献

第四章 LaPO_4:Eu~(3+)纳米颗粒和纳米线的发光特性

§4-1 LaPO_4:Eu~(3+)纳米晶形貌和结构表征

§4-2 LaPO_4:Eu~(3+)样品的光谱特性

§4-3 LaPO_4:Eu~(3+)样品的低温高分辨光谱和位置对称

§4-4 Eu~(3+)离子在不同样品中的电子跃迁速率

§4-5 纳米线中Eu~(3+)离子电子跃迁速率提高的实质

§4-6 小结

参考文献

第五章 La_2O_3: Eu~(3+)纳米线的发光性质

§5-1 尺寸和结构表征

§5-2 光谱特性

§5-3 局域对称

§5-4 电子跃迁过程

§5-5 小结

参考文献

第六章 LaPO_4:Ce~(3+)/Tb~(3+)纳米线的电子跃迁过程和能量传递

§6-1 尺寸和结构表征

§6-2 激发和发射光谱

§6-3 能量传递效率和发光强度与Tb~(3+)浓度的关系

§6-4 Ce~(3+)和Tb~(3+)的发光动力学

§6-5 能量传递过程

§6-6 处于激发态的离子的能量损失和Tb~(3+)的亮度提高的根源

§6-7 小结

参考文献

第七章 结论与展望

§7-1 结论

§7-2 展望

博士期间发表论文目录

作者简介

致谢

发布时间: 2006-03-14

参考文献

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• [2].钒酸盐纳米发光材料和钛酸铋系光催化薄膜的制备及性能研究[D]. 张海萍.山东大学2007
• [3].稀土/过渡金属掺杂纳米发光材料的合成及发光特性研究[D]. 林靖.华中师范大学2008
• [4].铌酸盐纳米发光材料的制备与表征[D]. 周媛媛.山东大学2008
• [5].表面修饰对稀土掺杂纳米发光材料发光性质影响的研究[D]. 刘宁.吉林大学2011
• [6].稀土掺杂复合氧化物纳米发光材料的制备与表征[D]. 邱子凤.山东大学2009
• [7].YVO4:Eu纳米发光材料、石墨烯复合光催化材料的制备与性能研究[D]. 修志亮.山东大学2012
• [8].纳米稀土磷酸盐发光材料的合成以及发光性能的研究[D]. 来华.吉林大学2009
• [9].β-NaREF4: Yb，Tm纳米发光材料的合成及其强紫外光发射的研究[D]. 石峰.吉林大学2012
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