精品视频一区二区福利午夜,精品少妇人妻中文在线,欧美另类交视频免费观看

日本一道本高清一区二区-色妞熟女午夜福利在线视频-欧美成人情激情免费看-老司机午夜精品免费视频

加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點，為把我國建設(shè)成為世界科技強國作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設(shè)國際一流科研機構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

首頁 > 科研進(jìn)展

研究揭示氟化鉺鋰上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶激發(fā)態(tài)動力學(xué)機制

2025-05-13 福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所

【字體：大中小】

語音播報

中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所陳學(xué)元團隊研究員黃萍和鄭偉，通過變溫上轉(zhuǎn)換熒光光譜和熒光壽命等測試手段，對氟化鉺鋰（LiErF₄）體系上轉(zhuǎn)換納米晶的激發(fā)態(tài)動力學(xué)開展研究，揭示其濃度猝滅的物理機制主要源于Er³⁺離子⁴I_13/2激發(fā)態(tài)能量到納米晶晶格和表面缺陷的長距離遷移，而非此前文獻(xiàn)報道的NaErF₄體系中Er³⁺的交叉弛豫過程。研究發(fā)現(xiàn)，利用惰性殼層包覆、三明治夾心結(jié)構(gòu)的空間限域以及引入Tm³⁺作為能量俘獲中心的協(xié)同優(yōu)化策略，可抑制Er³⁺:⁴I_13/2能量遷移介導(dǎo)的激發(fā)態(tài)能量耗散，將Er³⁺的上轉(zhuǎn)換發(fā)光強度提高760倍，且其上轉(zhuǎn)換發(fā)光量子產(chǎn)率從<0.01%提升到2.29%。

該團隊基于能量擴散理論，并利用限域能量遷移模型，解析Er³⁺:⁴I_13/2能級的變溫?zé)晒馑p動力學(xué)過程，計算出LiYF₄@LiErF₄@LiYF₄（Y@100Er@Y）納米晶中Er³⁺的能量遷移速率（K_D）。當(dāng)溫度從室溫降到77 K時，K_D從3.74 × 10³ s^?1降到3.57 × 10² s^?1，因此在低溫下Y@100Er@Y納米晶的上轉(zhuǎn)換發(fā)光強度顯著提升。當(dāng)共摻微量Tm³⁺離子后，由于引入Er³⁺ → Tm³⁺ → Er³⁺新的能量傳遞通道，使Er³⁺的長距離能量遷移受到抑制。因此，與Y@100Er@Y相比，Y@Er/0.5Tm@Y納米晶Er³⁺的上轉(zhuǎn)換發(fā)光強度和熱穩(wěn)定性均得到提升，473 K下上轉(zhuǎn)換發(fā)光強度仍能保持室溫值的81%。

這一研究為稀土高摻上轉(zhuǎn)換納米發(fā)光體系的激發(fā)態(tài)動力學(xué)研究提供了新發(fā)現(xiàn)，并為高效上轉(zhuǎn)換稀土納米晶的設(shè)計合成及其在單顆粒尺度的應(yīng)用開發(fā)奠定了理論基礎(chǔ)。

相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《納米快報》（Nano Letters）上。

論文鏈接

稀土高摻上轉(zhuǎn)換納米晶相對其低摻體系具有更強的離子間相互作用，在單顆粒示蹤、超分辨成像、微納光學(xué)等領(lǐng)域具有應(yīng)用前景。然而，受濃度猝滅的影響，稀土高摻納米晶普遍存在上轉(zhuǎn)換發(fā)光效率較低的問題。能量遷移和交叉弛豫是引起濃度猝滅的主要原因，但何種機制占主導(dǎo)地位尚存爭議。對稀土高摻上轉(zhuǎn)換納米晶開展基礎(chǔ)發(fā)光物理研究，并揭示濃度猝滅的物理機制，對于探討上轉(zhuǎn)換發(fā)光機理、開發(fā)高亮度的稀土上轉(zhuǎn)換納米發(fā)光材料及其應(yīng)用具有重要意義。中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所陳學(xué)元團隊研究員黃萍和鄭偉，通過變溫上轉(zhuǎn)換熒光光譜和熒光壽命等測試手段，對氟化鉺鋰（LiErF4）體系上轉(zhuǎn)換納米晶的激發(fā)態(tài)動力學(xué)開展研究，揭示其濃度猝滅的物理機制主要源于Er3+離子4I13/2激發(fā)態(tài)能量到納米晶晶格和表面缺陷的長距離遷移，而非此前文獻(xiàn)報道的NaErF4體系中Er3+的交叉弛豫過程。研究發(fā)現(xiàn)，利用惰性殼層包覆、三明治夾心結(jié)構(gòu)的空間限域以及引入Tm3+作為能量俘獲中心的協(xié)同優(yōu)化策略，可抑制Er3+:4I13/2能量遷移介導(dǎo)的激發(fā)態(tài)能量耗散，將Er3+的上轉(zhuǎn)換發(fā)光強度提高760倍，且其上轉(zhuǎn)換發(fā)光量子產(chǎn)率從<0.01%提升到2.29%。該團隊基于能量擴散理論，并利用限域能量遷移模型，解析Er3+:4I13/2能級的變溫?zé)晒馑p動力學(xué)過程，計算出LiYF4@LiErF4@LiYF4（Y@100Er@Y）納米晶中Er3+的能量遷移速率（KD）。當(dāng)溫度從室溫降到77 K時，KD從3.74 × 103 s?1降到3.57 × 102 s?1，因此在低溫下Y@100Er@Y納米晶的上轉(zhuǎn)換發(fā)光強度顯著提升。當(dāng)共摻微量Tm3+離子后，由于引入Er3+ → Tm3+ → Er3+新的能量傳遞通道，使Er3+的長距離能量遷移受到抑制。因此，與Y@100Er@Y相比，Y@Er/0.5Tm@Y納米晶Er3+的上轉(zhuǎn)換發(fā)光強度和熱穩(wěn)定性均得到提升，473 K下上轉(zhuǎn)換發(fā)光強度仍能保持室溫值的81%。這一研究為稀土高摻上轉(zhuǎn)換納米發(fā)光體系的激發(fā)態(tài)動力學(xué)研究提供了新發(fā)現(xiàn)，并為高效上轉(zhuǎn)換稀土納米晶的設(shè)計合成及其在單顆粒尺度的應(yīng)用開發(fā)奠定了理論基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《納米快報》（Nano Letters）上。論文鏈接

打印