构建核壳结构增强Ho 3+ 离子在镥基纳米晶中的红光上转换发射

本文主要以具有六方相结构的NaLuF4:Yb3+/Ho3+/Ce3+纳米晶体为核, 采用外延生长法构建具有同质结构的NaLuF4:Yb3+/Ho3+/Ce3+@NaLuF4:Yb3+核壳纳米晶体. 借助X-射线衍射仪及透射电子显微镜对样品的晶体结构、形貌及尺寸进行表征. 在近红外光980 nm激光激发下, 通过构建核壳结构及有效调控外壳中敏化离子Yb3+离子的掺杂浓度, 实现Ho3+离子在NaLuF4纳米晶体中的红光发射增强. 实验结果表明: 在相同的激发条件下, 具有核壳结构的NaLuF4:Yb3+/Ho3+/Ce3+@NaLuF4:Yb3+纳米晶体的红光发射均得到了增强, 同时, 当外壳中Yb3+离子的掺杂浓度为10.0%时, 其上转换红光发射强度最强, 为NaLuF4:Yb3+/Ho3+/Ce3+晶体核红光发射强度的5.8倍. 根据其光谱特性及发光动力学过程, 讨论了同质壳及壳中敏化离子掺杂浓度变化对其发光特性的影响规律. 这种具有较强红光发射的核壳结构纳米晶体在生物医学、防伪编码、多色显示等领域具有较大的应用前景.