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金属离子Bi3+掺杂Lu1-xO3: x%Ho3+荧光粉的发光性能

2021-06-15赵海琴王林香

中国光学 2021年3期

赵海琴,王林香 ,庹 娟,叶 颖

(1. 新疆师范大学 物理与电子工程学院,新疆 乌鲁木齐 830054;2. 新疆师范大学 矿物发光及其微结构重点实验室,新疆 乌鲁木齐 830054;3. 新疆师范大学 新型光源与微纳米光学实验室,新疆 乌鲁木齐 830054)

1 引 言

稀土Ho3+离子因具有特殊的阶梯状能级结构、激发能级丰富并具有不同的激光作用机制、且亚稳态能级寿命较长等优点,被作为激活剂掺入基质材料,从而得到了广泛应用,该方向也是目前激光材料领域中的研究热点之一[1]。在合适的基质中掺入Ho3+离子,可以制成输出功率很高的激光介质,用于光学数据存储系统、传感器、医学诊断、三维(3D)显示系统,并作为光学放大器用于光通信窗口,以满足互联网日益增长的需求[2-4]。相比其他基质材料,氧化物的合成对环境条件要求低,其化学稳定性、热稳定性及力学稳定性优良,因此选择声子能量相对较低、透光范围宽且容易实现稀土离子掺杂的氧化镥[5]作为基质材料掺杂Ho3+离子,使其实现更长的绿色和红色激发能级寿命和更好的增益性能。

据报道通过共掺杂Bi3+可以提高发光材料中Re3+的发光强度[6]。这归因于基质材料中Re3+和Bi3+离子之间的能量传递。由于Bi3+是具有s2电子组态的离子,在电偶极跃迁中,s2→sp跃迁属于宇称选率允许的跃迁,所以具有s2电子组态的离子在紫外光区有很强的吸收带[7],因此Bi3+离子可以在材料中充当敏化剂,而Re3+离子充当激活剂。近年来,许多研究者对Ho3+、Bi3+共掺杂基质材料的发光性质进……

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