Intensive research in recent years has proved that near-infrared (NIR) pumped upconversion materials with broadband emission have a wide application prospects in the fields of lighting, displays, continuous-wave lasers, optoelectronic devices, etc. The main focus of the proposed research is the fundamental issue of new material and mechanism, to which the study of upconversion luminescent materials formed by transition metal and rare earth ions co-doped oxysalt at room teperature are referred. The upcoversion property of transition metal ions and the crystal structure of host will be carefully explored, which can lead to the discover of the internal relations between them, and obtain the high-efficiency upconversion luminescence with broadband emission at room teperature. Further, by optimizing the host constituent, doping ion and its concentration, the spectrum tuning properties are studied, with the goal of achieving the high color rendering index white light and tunable color temperature upconversion luminescent materials. The results of the proposed research can lay an experimental foundation for the application in the region of illumination and display with the upconversion broadband emission materials, and provide a scientific basis of the development of this kind of material with higher efficency.
基于近红外光激发的上转换宽谱带发光材料在照明、显示、连续波激光器、光电子器件等领域具有广泛的应用前景。本项目以研究室温下过渡金属/稀土离子共掺杂的含氧酸盐上转换发光材料所涉及的新材料和新机制基础问题为目标。重点研究过渡金属在稀土离子敏化作用下的上转换发光特性及发光机理,深入分析基质的晶体结构,揭示晶体结构与过渡金属离子上转换发光特性之间的内在关联和规律,以期获得室温下高效的宽谱带可见光上转换发光材料。通过优化基质材料组分、掺杂离子种类及浓度,研究材料的光谱可调控性能并实现高显色且色温可调白光上转换发射。本项目的研究为宽谱带发射的上转换发光材料在照明及显示等领域中的应用奠定了实验基础,为指导设计更高效的宽带上转换发光材料提供科学依据。
近红外光激发的上转换宽谱带发光材料在照明、显示、连续波激光器、光电子器件等领域具有广泛的应用前景。本项目成功制备了过渡金属/稀土离子共掺杂的含氧酸盐上转换发光材料,并对其室温上转换发光性能及发光机理进行了深入研究。首先在Sr5(PO4)3Cl:Yb3+,Mn2+荧光材料中采用980 nm近红外光激发获得了发光峰值位于585 nm的宽带黄色光,通过晶体结构和光谱分析其发光机理来源于超交换作用的Yb3+-Mn2+离子对。其次通过Yb3+和Mn2+共掺杂在Ca3Y(GaO)3(BO3)4基质中实现了室温下峰值位于600 nm的宽带黄色上转换发光,通过晶体结构分析其来源于Mn离子占据更低配位数的七配位Ca离子格位中。根据发光性能推断上转换发光机理为Yb3+-Mn2+离子对的基态吸收/激发态吸收过程,进一步证明了过渡金属离子的上转换发光与基质的晶体结构有密切联系。为获得连续可调上转换发光,利用Mn2+激发态能级4T1(G)位于Tm3+的激发态1G4和3F2,3之间而产生双向能量传递,在Ca3Y(GaO)3(BO3)4:Yb3+,Mn2+荧光材料中共掺杂稀土离子Tm3+,通过改变掺杂离子浓度获得了室温下从蓝光沿直线变化到白光区域的上转换发光。本项目的研究为宽带发射的上转换发光材料在照明及显示等领域中的应用奠定了实验基础,为指导设计更高效的宽带上转换发光材料提供科学依据。
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数据更新时间:2023-05-31
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