陈英陈晓波张会敏徐晓灵王策

改进的反Stokes能量传递对ErP5O14非晶中荧光动力学研究的影响*

陈英 陈晓波张会敏 徐晓灵 王策

(北京师范大学应用光学北京市重点实验室，分析测试中心，北京100875)
(2010年8月18日收到;2010年9月29日收到修改稿)

本文通过建立不同浓度五磷酸盐非晶材料(ErxLa1－xP5O14)动力学过程的速率方程，特别是引入了改进系数exp{hc珋vk/kT}以区别能量传递Stokes过程和反Stokes过程，分别对Er0.01La0.99P5O14，Er0.1La0.9P5O14，和ErP5O14非晶材料中979.3nm，803.8nm和521.8nm光激发下所有能级的动力学过程在改进能量传递理论前后进行了比较，结果发现，当稀土离子间距较小时(如在ErP5O14非晶中)，考虑能量传递Stokes和反Stokes过程差别对计算模拟非常重要，说明此时能量传递起到了关键性作用．而离子间距较大时，则几乎无影响．并且发现全浓度ErP5O14非晶材料在可见光激发下存在红外量子剪裁现象．且详细计算了有关的无辐射弛豫速率、自发辐射速率和能量传递速率，分析了有关的能量传递动力学过程，发现速率为239500 s－1的{2H11/2→4I9/2，4I15/2→4I13/2}交叉能量传递是导致光激发2H11/2能级的红外量子剪裁现象的主要原因，该研究对于寻找高效率的太阳能电池材料很有意义．

反Stokes能量传递改进系数，动力学过程，五磷酸盐非晶，红外量子剪裁

PACS:78．47．N－，42．72．Ai，78．20．Bh

1.引言

在稀土离子掺杂材料的荧光现象中，能量传递是最重要的影响过程之一［1］．特别当材料中掺杂的光激活离子的浓度达到一定程度时，离子之间间距减小，离子和离子之间的相互作用会逐渐变得重要．因此在计算模拟过程当中，能量传……