Er掺杂强韧化Al2O3/TiAl复合材料

以Ti、Al、TiO2为起始原料,以Er2O3为掺杂剂,原位热压合成了Er掺杂Al2O3/TiAl复合材料。通过XRD、SEM分析及力学性能测试,研究了不同Er2O3引入量对合成Al2O3/TiAl复合材料微观结构和力学性能的影响。结果表明:复合材料主要由TiAl、Ti3 Al、Al2 O3相和少量Al10 Er6 O24相组成,含Er相主要分布在基体相晶界处;掺杂0.01 mol Er2 O3制得的复合材料,经1250℃保温2 h真空热压烧结后表观断裂韧性达到最大值(10.41 MPa.m1/2),经1300℃保温2 h真空热压烧结后弯曲强度达到最大值(456.06 MPa);当Er2O3掺杂量增加到0.02 mol时,复合材料的弯曲强度和表观断裂韧性均呈减小趋势。微观结构分析表明,掺杂0.01 mol Er2O3的复合材料断口毛糙,颗粒尺寸变小,增强相分布较均匀,表明适量的Er2O3掺杂可细化复合材料晶粒尺寸,提高增强颗粒分布均匀度,起到增强增韧的效果。

Sol-gel法制备Er^(3+)掺杂Yb_2Ti_2O_7粉末上转换发光特性

采用溶胶-凝胶法制备了8 mol%Er3+掺杂单一Yb2Ti2O7相粉末.976 nm半导体激光器激发Er3+掺杂Yb2Ti2O7粉末获得中心波长524、548 nm的绿色和660 nm的红色上转换发光,绿色和红色上转换发光强度(Igreen、Ired)随激光泵浦功率的增大而增强,且绿色和红色上转换发光均为双光子吸收过程.随着Er3+掺杂Yb2Ti2O7粉末温度的升高,Igreen和Ired逐渐减弱但强度比Igreen/Ired逐渐增大,中心波长524和548 nm的绿色上转换发光强度比I524/I548也逐渐增大.绿色上转换发光与温度的依赖关系使得Er3+掺杂Yb2Ti2O7粉末在光学高温传感器方面具有潜在应用.

Sol-gel法制备Er^(3+)掺杂Yb_2Ti_2O_7薄膜及其上转换发光特性研究

采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法和旋涂法在单晶硅片表面制备了5%(摩尔分数)Er3+掺杂的Yb2Ti2O7薄膜。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对薄膜的相结构和表面及截面形貌进行了表征,通过荧光光谱仪检测了薄膜的上转换发光特性。结果表明:Er3+掺杂的Yb2Ti2O7薄膜为单一面心立方Yb2Ti2O7相结构,薄膜表面较光滑平整,颗粒尺寸约为80nm。976nm半导体激光器(LD)激发Er3+掺杂的Yb2Ti2O7薄膜获得了较强的绿色、红色和红外上转换发光,分别对应于Er3+的2 H11/2/4S3/2→4I15/2、4F9/2→4I15/2和4S3/2→4I13/2跃迁。Er3+掺杂Yb2Ti2O7薄膜的绿色和红色上转换发光均为双光子吸收过程。Er3+掺杂Yb2Ti2O7薄膜和粉末的上转换发光光谱还出现了绿色和红色上转换发光强度的变化。

Yb3+共掺杂La2Sn2O7:Er3+上转换发光材料的水热合成与性能

利用水热法合成Yb3+共掺杂La2Sn2O7:Er3+上转换发光材料,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis)和上转换发光光谱(UPL)对Yb3+掺杂量对合成样品的上转换性能及反应体系pH对合成样品的物相结构进行分析。结果表明,反应体系的pH和Yb3+掺杂量分别影响着所制备样品的物相结构和上转换性能。反应体系pH为13的水热环境下制备的样品为单一相烧绿石结构的La2Sn2O7样品。上转换图谱分析结果表明,所制备的Yb3+共掺杂La2Sn2O7:7%(原子分数)Er3+在980 nm的近红外光激发下在529, 550和665 nm处分别出现了Er3+的上转换发射特征峰,并对Yb3+共掺杂La2Sn2O7:7%Er3+样品的上转换敏化发光机制进行了分析,其中位于529 nm处的绿色光发射属于双光子吸收发光机制,且当Yb3+掺杂量高于14%时观察到浓度猝灭现象。

直流电弧放电法制备Er^(3+)-Yb^(3+):Al_2O_3纳米粒子的上转换发光特性研究

采用直流电弧放电法成功制备了粒度约60nm的Er3+-Yb3+共掺杂Al2O3纳米粒子.通过978nm激光二极管(LD)激发,获得位于526,547nm的绿色和677nm的红色上转换发光,分别对应于Er3+的2H11/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2跃迁.退火对于样品的上转换发光具有较大影响:退火前,红色发光明显,退火后则以绿色发光为主.(ErYb)3Al5O12和α-(Al,Er,Yb)2O3混合相中增强的激发态吸收4I11/2+光子→4F7/2和能量传递2F5/2(Yb3+)+4I11/2(Er3+)→2F7/2(Yb3+)+4F7/2(Er3+)过程导致绿色上转换发光显著增加.绿色和红色上转换发光过程均为双光子上转换吸收.结果表明直流电弧放电法是一种极具发展潜力的光学材料制备方法.