掺杂Yb³⁺的氟氧化物微晶玻璃的析晶特性及发光性能

来源期刊：材料导报2019年第16期

论文作者：李梦萱 刘洪波 刘见祥 朱明燕 王毅

文章页码：2644 - 2647

关键词：氟氧微晶玻璃;CaF₂微晶;析晶特性;发光性能;

摘    要：本实验以Al₂O₃、SiO₂、Na₂CO₃、CaF₂、PrF₃、YbF₃为原料,采用传统高温熔融工艺制备氟氧基质玻璃,再晶化处理制得Pr³⁺-Yb³⁺共掺杂氟氧微晶玻璃。利用差热分析（DTA）仪、X射线衍射（XRD）仪、扫描电子显微镜（SEM）以及荧光光度计等研究Yb³⁺掺杂浓度对氟氧微晶玻璃晶化行为及发光性能的影响。结果表明:随着Yb³⁺掺杂浓度的增大,基础玻璃析晶温度先降低后升高;Yb³⁺会进入基础玻璃的析出相即CaF₂纳米晶格中,形成Ca_0.8Yb_0.2F_2.2固溶体,微晶玻璃中结晶相的含量以及晶粒尺寸都有所增大。Pr³⁺-Yb³⁺共掺微晶玻璃中,Pr³⁺参与了Yb³⁺的近红外发光,可见光区域的发射峰强度随着Yb³⁺浓度的增大而递减,而近红外区域的发射峰却增强。这揭示了Pr³⁺-Yb³⁺之间的能量传递过程,即处于Pr³⁺激发态的³P₀能级高效地将能量传递给Yb³⁺,并通过²F_5/2→²F_7/2跃迁转化为近红外发光。