通过上转换激发实现高效长余辉发光的设计和光谱学研究

基本信息
批准号:11774046
项目类别:面上项目
资助金额:62.00
负责人:刘峰
学科分类:
依托单位:东北师范大学
批准年份:2017
结题年份:2021
起止时间:2018-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:洪霞,李金环,赵鹏飞,于渤,辛爽,黄枭
关键词:
激光激发余辉陷阱长余辉原子激发与跃迁上转换激发
结项摘要

It is generally accepted in theory that high-energy ultraviolet light is necessary in order to effectively charge the traps in persistent phosphors. However, the need of high-energy excitation compromises some emerging applications where the ultraviolet excitation is unsuitable. Therefore, search for effective low-energy excitation approaches (e.g., visible light excitation) is urgently needed, which was identified as a grand challenge in the field. In this proposal, by combining the features of up-converting excited-state absorption and persistent luminescence, we design a new up-conversion charging (UCC) process. In our UCC concept, under an intense low-energy excitation by an appropriate visible-light laser diode, the high-energy electron traps in the Cr3+, Mn2+, Pr3+, Tb3+-activated phosphors can be effectively filled by successive absorption of two visible photons. The persistent luminescence produced by the UCC process is as effective as that excited by the conventional ultraviolet lamp. For further understanding the entire UCC process, we plan to pursue the following three correlated research objectives: (1) investigating the UCC excitation spectroscopy through the optimum combinations of excitation wavelengths and excitation intensities; (2) investigating the electron transfer in the UCC process through thermoluminescence spectroscopy technique; (3) understanding the electronic structures of UCC materials to develop novel UCC persistent phosphors. We believe that the discovery of the UCC phenomenon can potentially revolutionize the ways we study and utilize persistent luminescence.

如何在低能可见光的激发下实现高能陷阱的填充是长余辉材料研究面临的重要挑战。本项目中,申请人结合激发态上转换吸收和长余辉过程,提出“上转换激发的陷阱填充”(UCC)这一新型余辉设计。拟采用高密度的低能激发光源(例如可见光激光二极管)对Cr3+、Mn2+、Pr3+、Tb3+等掺杂材料的余辉陷阱进行有效地填充;进而实现能与紫外灯辐照余辉效果相比拟的UCC余辉发射强度。为了更好地认识和理解UCC现象,本项目将围绕以下三方面开展:(1)优化激发波长和激发功率等参数,发展UCC激发谱学;(2)通过改进的热释光谱学测量,研究UCC的电子传递等物理过程;(3)理解UCC材料的电子结构特点,设计和开发新的UCC材料体系。申请人相信UCC概念的提出能够为长余辉的基础研究和实际应用提供新的视野。

项目摘要

以解决长余辉材料的激发波长限制为目的,本项目工作提出了“上转换激发的陷阱填充”(UCC)这一新型余辉概念,并通过光谱学手段对其激发、电子传递及发射过程进行了系统的研究。.具体取得的学术成果如下:(1) 开发了UCC激发谱学技术,将充能光源由相干激光扩展至生活中常见的发光二极管和白光手电等;(2) 深入研究了UCC过程中电子传递动力学,揭示了充能辐照剂量对陷阱态布居的”读出/写入”动态影响;(3) 扩展了UCC材料体系,在Pr3+、Tb3+、Mn2+、Cr3+ 等掺杂材料体系中实现了从紫外到红外多重谱段的余辉发射。除了计划的科研内容,考虑到项目执行期间爆发的新冠疫情以及紫外光对传播病毒的杀毒功能,申请人在UCC研究的基础上提出并开发了上转换基紫外光源的概念和白昼余辉的概念。.在本项目课题的支持下,主要的产出成果以论文的形式发表于《物理学报》和《Physical Review Applied》等国内外学术期刊。具体的产出成果包括:12篇学术论文,2章书籍章节,2次国际学术会议邀请报告和1项发明专利。人才培养方面,在项目期间,培养毕业了1名博士生和6名硕士生。.总的来说,本项目工作完成了申请书中制定的所有指标。从学术的角度看,项目工作提出的UCC 概念及其动力学研究为长余辉的研究提供了新的视野和技术手段。对申请人来说,项目的支持为其科研工作提供了基本的经费保障,帮助其进行深入的学术探索及科研合作。在此,由衷感谢基金委的资助。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

DOI:
发表时间:2018
2

上转换纳米材料在光动力疗法中的研究进展

上转换纳米材料在光动力疗法中的研究进展

DOI:
发表时间:2017
3

夏季极端日温作用下无砟轨道板端上拱变形演化

夏季极端日温作用下无砟轨道板端上拱变形演化

DOI:10.11817/j.issn.1672-7207.2022.02.023
发表时间:2022
4

采煤工作面"爆注"一体化防突理论与技术

采煤工作面"爆注"一体化防突理论与技术

DOI:10.13247/j.cnki.jcumt.001297
发表时间:2021
5

长链烯酮的组合特征及其对盐度和母源种属指示意义的研究进展

长链烯酮的组合特征及其对盐度和母源种属指示意义的研究进展

DOI:10.16441/j.cnki.hdxb.20190247
发表时间:2019

刘峰的其他基金

批准号:19775018
批准年份:1997
资助金额:6.50
项目类别:面上项目
批准号:31901064
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31670852
批准年份:2016
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:81301515
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81730022
批准年份:2017
资助金额:295.00
项目类别:重点项目
批准号:11875076
批准年份:2018
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:51175240
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:51709063
批准年份:2017
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:40901290
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41571212
批准年份:2015
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:61071166
批准年份:2010
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:50501020
批准年份:2005
资助金额:29.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21402105
批准年份:2014
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41201207
批准年份:2012
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51431008
批准年份:2014
资助金额:350.00
项目类别:重点项目
批准号:30700350
批准年份:2007
资助金额:16.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31470526
批准年份:2014
资助金额:88.00
项目类别:面上项目
批准号:51777091
批准年份:2017
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:51505378
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31572040
批准年份:2015
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:31501108
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30971678
批准年份:2009
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:70102009
批准年份:2001
资助金额:12.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31660353
批准年份:2016
资助金额:39.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:41876165
批准年份:2018
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:51804253
批准年份:2018
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71672159
批准年份:2016
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:50771084
批准年份:2007
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:81530004
批准年份:2015
资助金额:273.00
项目类别:重点项目
批准号:31460361
批准年份:2014
资助金额:56.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81200012
批准年份:2012
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:40975089
批准年份:2009
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:81572796
批准年份:2015
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:21374086
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:31270515
批准年份:2012
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:60904029
批准年份:2009
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61572368
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:61671448
批准年份:2016
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:71272079
批准年份:2012
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
批准号:31772203
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:70772080
批准年份:2007
资助金额:22.00
项目类别:面上项目
批准号:81770143
批准年份:2017
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:51263014
批准年份:2012
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:41402231
批准年份:2014
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61073026
批准年份:2010
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
批准号:31101094
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31271570
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:61472374
批准年份:2014
资助金额:81.00
项目类别:面上项目
批准号:40405025
批准年份:2004
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41206146
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11305103
批准年份:2013
资助金额:29.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50803026
批准年份:2008
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81501373
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11602272
批准年份:2016
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31101425
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60903210
批准年份:2009
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31401360
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21302134
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11075060
批准年份:2010
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:51802330
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81271883
批准年份:2012
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:31470105
批准年份:2014
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:10775058
批准年份:2007
资助金额:38.00
项目类别:面上项目
批准号:81871111
批准年份:2018
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:51071127
批准年份:2010
资助金额:37.00
项目类别:面上项目
批准号:81130015
批准年份:2011
资助金额:280.00
项目类别:重点项目
批准号:21774099
批准年份:2017
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:10275027
批准年份:2002
资助金额:21.00
项目类别:面上项目
批准号:10575042
批准年份:2005
资助金额:22.00
项目类别:面上项目
批准号:U1832107
批准年份:2018
资助金额:56.00
项目类别:联合基金项目
批准号:21905163
批准年份:2019
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

上转换长余辉发光纳米颗粒的设计合成及其在深层肿瘤再激发成像中的应用

批准号:61705228
批准年份:2017
负责人:史俊朋
学科分类:F0511
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
2

生物窗口激发-发射窄带系长余辉发光材料设计、合成及应用

批准号:51602063
批准年份:2016
负责人:李杨
学科分类:E0207
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
3

高效稀土长余辉发光材料的微结构、发光性质与机理研究

批准号:10404028
批准年份:2004
负责人:戚泽明
学科分类:A2207
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

镓酸盐长余辉纳米材料的高效激发与温度传感特性研究

批准号:11904364
批准年份:2019
负责人:芦泓宇
学科分类:A2207
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目