基于变色效应的无机稀土发光材料荧光可逆调控及应用

无机稀土发光材料在照明、显示、激光和生物医学等领域有着极其广泛的应用。对荧光性能的调控有利于拓展其在温度传感、防伪识别、光开关、光存储等领域的应用。传统的荧光调控方式包括设计核壳结构、改变材料成分控制晶体场、改变稀土离子的掺杂类型或浓度从而控制能量传递等。然而,这些调控方式难以实现荧光性能的可逆调控,限制了其实际应用。对比传统的调控方式,材料在电场、热场或光场等外场刺激下可产生变色效应,通过变色效应可以实现对其荧光性能的可逆调控从而扩展其应用。本文主要综述了在电场、热场和光场刺激下,无机稀土发光材料的变色效应对其荧光性能的可逆调控及应用。

金属材料腐蚀与防护机理研究述评

当前,金属材料的腐蚀问题已经波及到我国经济发展中的各个领域,无论是日常生活还是在农业、工业经济生产上,只要是涉及到材料的地方,就会在不同程度上,存在材料的腐蚀问题。金属材料的腐蚀给我国经济生产造成了巨大的损失,甚至衍生出灾难性的事故,破坏生态环境。为此,为了减少经济损失及金属腐蚀带来的各方面的危害,国内学者不断开展有关金属材料腐蚀及防护方面的研究,并取得了显著的成果。本文将对国内近十年来有关金属材料腐蚀及其防护机理的研究成果进行梳理,旨在此基础上为我国金属腐蚀学的研究有所助益。

基于正负热膨胀效应调节上转换和近红外下转移发光实现多参数温度传感

稀土掺杂发光材料在高温下会发生热猝灭,极大地限制了其在高温区域的应用.随着温度的增加,稀土掺杂负热膨胀材料中稀土离子之间的距离减小,从而实现热增强.然而,目前的研究主要集中于负热膨胀材料在可见光区域的上转换和下转移发光,而很少关注近红外发光的热增强.本文中制备的Yb_(2)W_(3)O_(12):Er负热膨胀材料实现了上转换和近红外下转移发光热增强.当温度从293 K增加到573 K时,Er^(3+)的绿色上转换发光增加了27倍,近红外下转移发光增加了87倍.本文还制备了负热膨胀Yb_(2)W_(3)O_(12):Er荧光粉和正热膨胀CaWO_(4):Yb/Er的混合荧光粉,解决了非接触荧光强度比温度传感器热耦合能级的限制.基于荧光强度比(I860/I525,I860/I675,I1550/I525,和I1550/I675)的最大相对灵敏度分别为2.04%K^(−1),2.15%K^(−1),2.01%K^(−1)和2.09%K^(−1),表明其在温度传感器中的潜在应用.

基于光致变色荧光粉发光可逆调控和颜色对比的光存储和防伪应用

光致变色和光致发光是两种有趣的光学现象,它们在单一材料中的结合可以应用于多级防伪和光学记忆存储等器件.然而,在双光刺激下开发一种同时具有光致变色和光致发光的材料是一个挑战.本工作利用缺陷诱导色心的形成制备了光致变色SrWO_(4):Yb^(3+),Er^(3+),Bi^(3+)荧光粉,在254 nm紫外光和473 nm激光交替照射下,获得了从白色到暗黄色的可逆光致变色.SrWO_(4):Yb^(3+),Er^(3+),Bi^(3+)的光致变色效应引起了可逆光致发光调控.基于相应的颜色对比和发光强度变化,实现了SrWO_(4):Yb^(3+),Er^(3+),Bi^(3+)荧光粉的光存储和防伪应用.在实际应用中,柔性SrWO_(4):Yb^(3+),Er^(3+),Bi^(3+)薄膜作为一种很有前途的替代材料,既能满足多样化的要求又能提高安全性,有望促进光致变色发光调控的研究.

Large reversible upconversion luminescence modification and 3D optical information storage in femtosecond laser irradiation-subjected photochromic glass

Fast response,high luminescence contrast,three-dimensional(3D)storage,and nondestructive reading are key factors for the optical storage application of photochromic materials.Femtosecond(fs)laser direct writing technology with multiphoton nonlinear absorption is becoming a useful tool for microprocessing functional units in the 3D space of glass owing to its remarkable advantages,such as a fast processing speed and high processing accuracy.Herein,the photochromism of transparent glass codoped with rare-earth ions was investigated under 800-nm fs laser irradiation,affording a fast response.The photochromic glass achieves an upconversion luminescence(UCL)modification of 92%.The photochromic glass can be bleached back to its original color using heat treatment.The transmittance and UCL modification show excellent reproducibility under alternating stimulations between 800-nm fs laser irradiation and heat treatment.The data can be written in the interior of the transparent photochromic glass using 800-nm fs laser irradiation,facilitating 3D information storage.These results suggest that the 800-nm fs laser irradiation-subjected photochromic glass is an ideal optical data storage medium.