稀土掺杂上转换发光材料的研究进展

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摘要：稀土掺杂材料的上转换发光能够达到光波的频率的转换，它是目前我们研究发光材料的主要方向。本文首先介绍了稀土材料的性质特点，阐述了上转换发光的相关概念，然后简单的介绍了上转换发光现象的发现过程和其研究进展。随后对稀土掺杂上转换发光材料的发光机制进行了简单的论述，主要介绍了激发态吸收、能量转移、光子雪崩三种上转换过程。另外也介绍了稀土掺杂上转换发光材料的制备方法，原理和步骤，并简单总结了其分类和应用，最后探讨了其中存在的问题和未来研究的方向。43729

毕业论文关键词：上转换发光；稀土离子；发光机制；制备方法；应用

The Research Progress of Rare Earth Doped Up-conversion Luminescence Materials

Abstract: Rare earth doped up-conversionluminescence materials can realize the conversion of the frequency of light wave, and it is the main research direction of luminescent materials in nowadays. In this article, the nature characteristics of rare earth materials is introduced, the concepts of up-conversion luminescence are expounded, then the discovery and research progress of rare earth doped up-conversionluminescence materialsare simply introduced.The luminescence mechanisms of rare earth doping up-conversion luminescence materials are discussed, including the excited state absorption, energy transfer, and the photon avalanche process. Meanwhile, the preparation methods, principles and steps of rare earth doped up-conversionluminescence materialsare introduced in this paper, the classification and applications are summarized, and the existing problems and future research aims are discussed finally.

Key Words: Up-conversion luminescence; Rare earth ions; Luminescence mechanism; Preparation method; Application

摘要 1

引言 1

1 稀土掺杂上转换发光机制 2

1.1 激发态吸收（ESA） 3

1.2 能量转移（ET） 3

1.3 光子雪崩（PA） 4

2 上转换发光材料的制备方法 5

2.1 高温固相反应法 5

2.2 软化学法 5

2.3 物理合成法 6

3 上转换发光材料分类 7

4 稀土上转换发光材料的应用 7

4.1 免疫技术上的应用 7

4.2 生物体内非侵害成像 8

4.3 DNA检测方面的应用 8

4.4 光动力治疗方面的应用 9

4.5 太阳能电池方面的应用 9

5 存在的问题与研究动向 9

参考文献 10

致谢 12

稀土掺杂上转换发光材料的研究进展引言

由于稀土材料的独特性，稀土发光材料在现实生活中占据着重要地位。稀土上转换发光材料有很多的优势，比如能很好地吸收光，有很好的转化效率；发光的光谱谱带细，色彩纯度和饱和度高；发射波长分布区域宽；荧光的持续时间从纳秒增加到毫秒；具有稳定的物理性质和化学性质。迄今为止稀土材料在信息、显示、照明、放射学、辐射场等方面有很大的用途；于此同时稀土材料也向着其他不同领域逐渐扩展，并逐渐占据实际生活中的重要地位[1]。