【摘 要】
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上转换发光材料因其具有独特的反斯托克斯发光特性,低的自体荧光,低的光漂白性等优势,使其在生物成像、三维显示、光动力治疗、防伪加密以及太阳能光伏等领域都具有很好的应用前景,然而上转换材料真正在这些领域实现大规模商业化应用仍需要开展详细的研究工作。本论文基于上转换纳米晶制备技术以及上转换荧光粉宽带敏化两方面有针对性地开展研究,具体内容如下:采用共沉淀法制备NaYF4:Yb3+,Er3+上转换纳米晶,分
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上转换发光材料因其具有独特的反斯托克斯发光特性,低的自体荧光,低的光漂白性等优势,使其在生物成像、三维显示、光动力治疗、防伪加密以及太阳能光伏等领域都具有很好的应用前景,然而上转换材料真正在这些领域实现大规模商业化应用仍需要开展详细的研究工作。本论文基于上转换纳米晶制备技术以及上转换荧光粉宽带敏化两方面有针对性地开展研究,具体内容如下:采用共沉淀法制备NaYF4:Yb3+,Er3+上转换纳米晶,分别研究了不同钠源原料、不同形态Na F、原料不同添加顺序以及不同形态固体NH4F对上转换纳米晶结构、尺寸及形貌的影响。发现共沉淀法中调节不同钠源原料实则在调节中间产物Na F的形态,中间产物Na F反应活性随形态及尺寸的变化有明显差异,对上转换纳米晶合成来说,反应活性越差越不利于β相上转换纳米晶的制备;采用“Na/F源分离加入法”实现“Na F生成”和“α相成核”相互竞争机制,最大程度减少Na F中间产物提前生成;类比于对Na F形态的研究,不同形态固体NH4F反应活性也不相同,调节固体NH4F形态将影响其向反应体系释放单体的能力,进而对上转换纳米晶的尺寸产生影响作用。以NaYF4:Yb3+,Er3+上转换纳米晶作为研究对象,使用“Na/F源分离加入法”并调控其它工艺参数实现平均尺寸约7.5 nm的超小上转换纳米晶的制备。分析并比较“Na/F源同时加入法”和“Na/F源分离加入法”上转换纳米晶高温阶段生长过程,结合经典形核长大理论分析小尺寸纳米晶的形成机制,高温阶段初始α相结晶性越差越有利于提高β相成核率,因而制得小尺寸纳米晶。成功设计并制备出一种新型Cr3+宽带敏化上转换荧光粉Li Sc Si2O6:Cr3+/Er3+,呈600 nm～800 nm的宽带吸收。采用690 nm激光直接激发Cr3+离子,Li Sc Si2O6:Cr3+/Er3+可实现Er3+的绿色上转换发光现象。通过荧光光谱分析解释Li Sc Si2O6基荧光粉宽带敏化上转换发光机制,探讨了Cr3+、Er3+和Yb3+掺杂浓度对上转换发光性能的影响。
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非线性光学的发展很大程度上得益于新型光学材料的出现和应用。近年来,非线性光学材料发展非常迅速,除了常规的体材料以外,微纳结构材料的发现使得非线性光学材料的范围拓展到了纳米尺寸,在这其中核壳纳米材料为非线性光学的发展带来了新的契机。一般情况下由于核壳纳米粒子具有优于单一金属纳米粒子的性能,因此在电子、光学、催化和微电子学等领域得到了广泛的应用。而在非线性光学领域,核壳结构粒子因其比单组分的纳米粒子具
自2004年石墨烯发现以来,二维材料获得了研究人员的广泛关注,逐渐成为物理、化学、材料等多个学科共同关注的重要领域。由于二维材料具有独特的原子量级厚度的结构特点,并表现出了优异的光电、机械和热学性能,因此在不同领域特别是高性能纳米器件开发上有着重要的应用价值。例如,石墨烯的室温电子迁移率约为104 cm2V-1s-1,能够制造快速运作的晶体管。二硫化钼从块材到单层,电子结构发生改变,间接带隙变成直
2014年,研究人员利用高压合成技术制备出了层状超导材料AP2-xXx（A=Zr,Hf;X=S,Se）,这类材料与铁基超导体111体系类似,都具有PbFCl型晶体结构,空间群为P4/nmm。随着掺杂含量的增加,Tc相图呈现出与铁基超导体类似的“圆顶”形状,表明该体系中可能存在非常规超导电性。此外,2015年,研究人员在铁基超导体122体系（ThCr2Si2结构）中发现了一类新型的超导材料(La0.
超材料（metamaterial）是一类具有人工微纳结构和新奇物理性质的复合材料,也称为超构材料或超颖材料。该类材料具有超常的物理性质,能够突破自然材料自身的局限性,其应用价值也重点体现在对于电磁波的控制方面。例如,超透镜、偏振转换、完美吸收、隐身材料等特性。这些不断涌现的突破性进展必将为通信、传感、探测、成像等产生深远影响。近年来,随着超材料研究工作的逐渐展开和不断深入,理论和技术日趋完善,其应
随着人们对器件小型化的要求越来越高,同时具有两种及以上功能的新型材料急需发展。在产业化应用领域和实验室科研领域,铁电材料和磁性材料都被广泛且深入的研究。如果一种材料中同时存在铁电性和铁磁性,二者之间可以互相调控,那么这种材料在信息存储领域具有很高的应用价值。目前,科研领域已经有大量工作报道了多铁材料的磁电耦合效应。然而到目前为止所发现的单相多铁材料还比较稀少。在氟化物领域存在许多磁性铁电体,对这些
压力作为基本热力学参量,是物性调控的重要手段。通过有效地减小原子间距,压力可以调控能带结构、能带宽度以及声子的频率,进而达到调控功能材料物理特性的目的。相比于化学掺杂,高压具有不改变材料本身的化学计量比、不引入晶格无序和额外电荷载流子等优点,在材料探索中实现了更加高效的原位调控和测量。低维材料因为具有电荷密度波（CDW）、非常规超导电性和拓扑表面态等奇特物性,在理论和应用领域得到了广泛关注。本论文
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