Upconversion luminescence properties and mechanism of Er3+ doped Ba0.65Sr0.35TiO3 ferroelectric oxide nanocrystals
Upconversion luminescence properties and mechanism of Er3+ doped Ba0.65Sr0.35TiO3 ferroelectric oxide nanocrystals
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Er3掺杂Ba0.65Sr0.35TiO3铁电氧化物纳米晶的上转换发光性能及机理
DOI：
10.1007/s11595-015-1132-7
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发表时间：
2015-04
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
汪竞阳
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
汪竞阳
采用溶胶-凝胶法制备了不同Er ~（3+）掺杂浓度的Ba0.65Sr0.35TiO3（BST）纳米晶。利用X射线衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）和透射电子显微镜（TEM）研究了BST纳米晶的结构和形貌。在研究中制备的所有纳米晶体的X射线衍射图对应于多晶钙钛矿BST结构。在785 nm激光激发下，研究了Er 3+掺杂BST纳米晶的蓝色和绿色上转换发光特性。中心位于407、523和547 nm的上转换发射带分别归属于Er 3+离子的2 H 9/2、4 I 15/2、2 H 11/2、4 I 15/2和4S 3/2、4 I 15/2跃迁。基于上转换发光的激光功率依赖性，对上转换发光的机理进行了详细的研究。此外，我们还研究了绿色上转换发光强度与Er ~（3+）离子掺杂浓度的关系，并讨论了这一过程的机理。
Ba0.65Sr0.35TiO3 (BST) nanocrystals doped with different concentrations of Er3+ ion were fabricated using sol-gel method. The structure and morphology of these BST nanocrystals were studied using X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FESEM) and transmission electron microscopy (TEM). The X-ray diffraction patterns of all the nanocrystals prepared in the study correspond to polycrystalline perovskite BST structure. The blue and green upconversion luminescence properties of Er3+ doped BST nanocrystals were investigated under excitation by a 785-nm laser. The upconversion emission bands centered at 407, 523, and 547 nm can be attributed to 2H9/2, 4I15/2, 2H11/2, 4I15/2, and 4S3/2, 4I15/2 transitions of Er3+ ion, respectively. The upconversion mechanism was studied in detail, based on the laser power dependence of the upconverted emissions. In addition, we examined the dependence of the intensity of green upconverted luminescence on the doping concentration of Er3+ ions, and discussed the mechanism underlying the process.
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