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NaREF4上转换纳米粒子的可控自组装及其独特的荧光性能

稀土离子掺杂的上转换纳米材料以其独特的光学性能在三维显示,固态激光,光学存储器和太阳能电池等领域均具有潜在的应用价值。因此研究者们针对上转换纳米粉体开展了大量的工作并在其可控合成及荧光调控等方面获得了一些共识。但若想使上转换材料获得真正的实用性,其结构化的构筑是必不可少的。

近期协同创新中心光电功能课题组针对这一议题开始关注上转换纳米粉体的有序层状结构的构筑。利用目前上转换发光效率最佳的NaREF4作为基质材料,通过删选合适的粉体尺寸,用界面自组装的方法在玻璃基底上实现了上转换纳米粉体的大面积的有序自组装。研究发现,粉体辐射的荧光在粉体聚集体中会被散射和吸收,而这一影响对短波长的紫外光尤为明显。因此与传统的无序分散状态相比,将上转换纳米粉体排列成有序单层结构以后,能够减少荧光在结构中的损失,从而获得300-500 nm荧光增强的有序膜层。该项工作近期发表在Nanotechnology 27 ( 2016 ) 295605

 

1 (a)上转换纳米粉体界面自组装示意图及(b,c,d)不同尺寸的上转换纳米粉体自组装膜的场发射扫描电镜(FESEM)图。

 

2 上转换纳米粉体自组装膜与无序粉体(a)802 nm处进行归一化处理后的上转换荧光图及(b)相应的强度比。

 

文章链接:http://dx.doi.org/10.1088/0957-4484/27/29/295605