構(gòu)建垂直金納米棒陣列增強(qiáng)NaYF4:Yb^3+/Er^3+納米晶體的上轉(zhuǎn)換發(fā)光

編號(hào)：FTJS08140

篇名：構(gòu)建垂直金納米棒陣列增強(qiáng)NaYF4:Yb^3+/Er^3+納米晶體的上轉(zhuǎn)換發(fā)光

作者：高偉 王博揚(yáng) 韓慶艷 韓珊珊 程小同 張晨雪 孫澤煜 劉琳 嚴(yán)學(xué)文 王勇凱 董軍

關(guān)鍵詞： 上轉(zhuǎn)換發(fā)光 金納米棒垂直陣列 NaYF4:Yb^3+/Er^3+納米晶體 等離激元

機(jī)構(gòu)： 西安郵電大學(xué)電子工程學(xué)院

摘要： 以金納米棒垂直陣列(gold-nanorods vertical array,GVA)為襯底,SiO2為隔離層,構(gòu)建GVA@SiO2@NaYF4:Yb^3+/Er^3+納米復(fù)合結(jié)構(gòu).在近紅外980 nm激發(fā)下,通過(guò)改變中間隔離層SiO2的厚度,研究GVA對(duì)NaYF4:Yb^3+/Er^3+納米晶體上轉(zhuǎn)換發(fā)光的調(diào)控規(guī)律.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)SiO2層的厚度增大至8 nm時(shí),Er^3+離子整體的上轉(zhuǎn)換發(fā)射強(qiáng)度增大近8.8倍,且紅光強(qiáng)度增強(qiáng)尤為明顯,約為16.2倍.為了進(jìn)一步證實(shí)GVA對(duì)Er^3+離子紅光發(fā)射的增強(qiáng)效果,以紅光發(fā)射為主的NaYF4:40%Yb^3+/2%Er^3+納米晶體為對(duì)象展開(kāi)研究,發(fā)現(xiàn)Er^3+離子紅綠比由1.84增加到2.08,證實(shí)該復(fù)合結(jié)構(gòu)更有利于提高紅光的發(fā)射強(qiáng)度.通過(guò)對(duì)其光譜特性、發(fā)光動(dòng)力學(xué)過(guò)程的研究并結(jié)合其理論模擬,證實(shí)了上轉(zhuǎn)換發(fā)光的增強(qiáng)是由激發(fā)與發(fā)射增強(qiáng)共同作用,而激發(fā)增強(qiáng)占據(jù)主導(dǎo)地位.采用該套復(fù)合體結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)上轉(zhuǎn)換熒光發(fā)射的增強(qiáng),不僅有效地利用了貴金屬的等離激元共振特性,而且對(duì)深入理解等離激元增強(qiáng)上轉(zhuǎn)換發(fā)光的物理機(jī)理提供理論依據(jù).