基于单颗粒微米核壳晶体的微区上转换发射光谱构筑微纳光子学条形码

基于外延生长技术构建不同结构特性的核壳结构已成为调控稀土掺杂微纳晶体材料发光特性的有效技术手段之一.为此,本文基于多次外延生长并引入NaYF_(4)中间隔离层,构建了具有壳层独立发光特性NaYF_(4):50%Yb^(3+)/2%Tm^(3+)@NaYF_(4)@NaYF_(4):20%Yb^(3+)/2%Er^(3+)@NaYF_(4)@NaYbF_(4):2%Er^(3+)多层微米核壳晶体.在980 nm激光激发下,借助共聚焦显微光谱测试系统,通过改变单颗粒微米晶体的激发位置,研究了单颗粒核壳微米晶体不同微区内的发光和能量传递特性.实验结果表明:在相邻发光层之间引入NaYF_(4)惰性壳,不仅可实现单颗粒微米晶体区域内发光的调控,且可有效抑制了各壳层离子间的相互作用,实现了各壳层的多彩独立发射.同时,基于单颗粒核壳微米晶体不同区域内多彩发射特性,构建具有信息可调的微纳光子学条形码.由此可见,本文所构建具有区域化可调发射的微米核壳结构,可在不同的激发条件下实现其发光的多彩可调,其丰富光谱指纹信息为单颗粒微米材料在光学防伪领域中的应用提供了新的途径.