Tm,Ho:BaY2F8纳米晶制备及性能表征*
2012-08-17任德春郝冠男苗东伟董国飞曾繁明
于 浩 李 坡 任德春 郝冠男 殷 建 苗东伟 董国飞 曾繁明
(长春理工大学材料科学与工程学院,长春 130022)
氟化钇钡激光晶体是一种双折射材料,为双轴晶体,单斜晶系,其独特的晶体结构使其具有低折射率、低声子能量、透光波长范围较宽等性质,适合作激光材料和频率上转换等应用[1-2].
钬铥双掺氟化钇钡激光晶体(Tm,Ho:BaY2F8)是一种新型近红外波段激光晶体材料,具有良好的光物理与化学特性.与氧化物等基质材料相比,BaY2F8声子能量低、透过波段宽、荧光寿命长、热效应小[3-5].以Tm作敏化离子的掺Ho氟化钇钡晶体,可以实现Ho3+和Tm3+离子之间的能量转移,既可降低激光振荡阈值,又可提高输出效率,具有对人眼安全、大气消光比低、光学系统便宜并可采用光导光路且结构紧凑等优点[6-10].正因为这些优点,钬铥双掺氟化钇钡激光晶体引起了人们浓厚的研究兴趣.
本文采用水热法制备Tm,Ho:BaY2F8纳米晶,通过控制水热过程中实验参数,得到结晶完好、物相均匀的高纯度粉体,并对其物相结构、表面形貌和上转换光谱进行了分析.
1 实验
1.1 纳米晶合成
原料采用纯度为5 N(99.999%)的 Y2O3,Ho2O3,Tm2O3.首先在磁力搅拌器上将 Y2O3,Ho2O3及 Tm2O3分别溶于8 mol/L的HNO3中,溶解后将澄清液按比例用去离子水进行稀释,然后放入试剂瓶中.反应方程式如下:

将Y(NO3)3,Ho(NO3)3,Tm(NO3)3和Ba(NO3)2一起溶于去离子水中,加入2~3倍摩尔数的表面活性剂,在磁力搅拌器上搅拌均匀.
然后将称量好的NH4F溶于去离子水中,把溶解后的NH4F溶液逐滴加到Y(NO3)3,Ho(NO3)3,Tm(NO3)3,Ba(NO3)2和表面活性剂的混合溶液中,经过反应得到……
