Tunable multicolor and enhanced red emission of monodisperse CaF2:Yb3+/Ho3+ microspheres via Mn2+ doping
Tunable multicolor and enhanced red emission of monodisperse CaF2:Yb3+/Ho3+ microspheres via Mn2+ doping
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通过 Mn2 掺杂实现单分散 CaF2:Yb3 /Ho3 微球的可调多色和增强红光发射
DOI：
10.1016/j.optmat.2018.03.048
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发表时间：
2018-05
影响因子：
3.9
通讯作者：
Xu Xiaojun
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wang Rui;Yuan Maohui;Zhang Chaofan;Wang Hongyan;Xu Xiaojun
过渡金属离子（如Mn ~（2+））和镧系元素共掺杂的上转换（UC）材料因其在OLED显示中的应用前景，近年来受到了广泛的关注。本文报道了Mn ~（2+）掺杂的单分散CaF_2：Yb ~（3+）/Ho ~（3+）微球的水热合成及表征。X射线衍射（XRD）结果表明，Mn 2+掺杂并没有改变CaF 2材料的立方相，但由于较小的Mn 2+取代了较大的Ca 2+，导致衍射峰略微向高角度移动。在980 nm连续波（CW）激光的激发下，Mn 2+浓度从0增加到30 mol%时，微球呈现绿-黄-红调谐色，红/绿色比（R/G）和红/蓝比（R/B）显著增加。Ho 3+和Mn 2+之间的能量迁移过程提出和支持的Ho 3 +UC发射的时间衰减和功率依赖性测量。这些上转换材料在光学器件、彩色显示、纳米激光器和生物医学成像等方面具有潜在的应用前景。
Transition metal ions (e.g. Mn2+) and lanthanide co-doped upconversion (UC) materials have attracted wide attention in recent years due to their promising application in multicolor display. Here, we report the hydrothermal synthesis and characterization of Mn2+doped monodisperse CaF2:Yb3+/Ho3+microspheres. The results of X-ray diffraction (XRD) revealed that Mn2+doping does not change the cubic phase of CaF2material but will lead to diffraction peaks shifting slightly towards higher angle due to the substitution of larger Ca2+by the relatively smaller Mn2+. Under the excitation of 980 nm continuous wave (CW) laser, these microspheres exhibit green-yellow-red tuning colors and remarkable enhancement of both red to green ratio (R/G) and red to blue ratio (R/B) when increasing Mn2+concentration from 0 to 30 mol%. The energy migration process between Ho3+and Mn2+was proposed and supported by time-decay and power dependence measurements of Ho3+UC emission. These upconversion materials may have potential applications in optical devices, color display, nanoscale lasers and biomedical imaging.
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