上转换发光基本知识.ppt

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Up Conversion Photoluminescence Mechanism and Its Applications
上转换发光机理及其应用
姓名：
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1959年，Bloemberge在Physical Review Letter上发表文章提出，用960nm的红外光激发多晶ZnS，观察到了525nm绿色发光。
1966年，Auzel在研究钨酸镱钠玻璃时，发现当基质材料中掺入Yb3+离子时，在红外光激发下Er3+、Ho3+和Tm3+离子的可见发光提高了两个数量级，由此正式提出了“上转换发光”的观点。
背景
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上转换发光的概念
上转换发光又称为反-斯托克斯发光（Anti-Stokes），斯托克斯定律认为材料只能受到高能量波长短的光激发，发出低能量长波长的光。而上转换发光认为长波长光激发下，可持续发射波长比激发波长短的光。
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根据基质材料可分为5类，包括氟化物、氧化物、氟氧化物、卤化物和含硫化合物。
其中就上转换发光效率而言，一般认为氯化物＞氟化物＞氧化物，这是单纯从材料的声子能量方面来考虑的，这个顺序恰与材料的结构稳定性顺序相反。
NaYF4是目前上转换发光效率最高的基质材料
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可以把上转换过程归结为三种形式：激发态吸收、能量传递及光子雪崩
机理
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激发态吸收过程( ESA)
1959 年 Bloembergen 等人提出的 ,其原理是同一个离子从基态能级通过连续的多光子吸收到达能量较高的激发态能级的一个过程。
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能量转移 ( ET)
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光子雪崩过程( PA)
1979 年Chivian等研究Pr 3 + 离子在 LaCl 3 晶体中的上转换发光时首次提出。 “光子雪崩”是 ESA 和 ET 相结合的过程
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上转换发光分类
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上转换合成的方法：


-凝胶法

上转换材料的合成