Er<sup>3+</sup>/Tm<sup>3+</sup>分区掺杂结构的比率型光子上转换低温探针

吴晗; 陈浩然; 解小雨; 涂浪平; 李齐清; 孔祥贵; 常钰磊

doi:10.37188/CJL.20230073

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Er³⁺/Tm³⁺分区掺杂结构的比率型光子上转换低温探针

封面文章 | 更新时间：2023-09-06

- Er³⁺/Tm³⁺分区掺杂结构的比率型光子上转换低温探针
  增强出版
- Ratiometric Photon-upconversion Cryometer Based on Er³⁺/Tm³⁺ Partition Doped Nanostructure
- 发光学报 2023年44卷第8期页码：1335-1343
- 作者机构：
  
  1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所发光学及应用国家重点实验室，吉林长春　130033
  2.中国科学院大学，北京　100049
- 作者简介：
  
  [ "吴晗（1996-），男，湖北宜昌人，硕士研究生，2018年于兰州大学获得学士学位，主要从事稀土掺杂纳米上转换发光材料的研究。E-mail： wuhan7345@126.com" ]
  [ "李齐清（1990-），男，福建福州人，博士，博士后，2018年于中国科学院大学获得博士学位，主要从事稀土掺杂上转换纳米发光材料的研究。E-mail： liqiqing074@sina.cn" ]
  [ "常钰磊（1984-），男，吉林通化人，博士，副研究员，博士生导师，2013年于吉林大学获得博士学位，主要从事稀土掺杂上转换纳米发光材料的研究。E-mail: yuleichang@ciomp.ac.cn" ]
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划(2021YFA0715603);国家自然基金(62075217);吉林省科技厅项目(20210101148JC;202512JC010475440;20230508104RC);发光学及应用国家重点实验室(SKLA⁃2019⁃02;SKLA⁃2020⁃09)
- DOI：10.37188/CJL.20230073
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吴晗, 陈浩然, 解小雨, 等. Er³⁺/Tm³⁺分区掺杂结构的比率型光子上转换低温探针[J]. 发光学报, 2023,44(8):1335-1343.

WU Han, CHEN Haoran, XIE Xiaoyu, et al. Ratiometric Photon-upconversion Cryometer Based on Er³⁺/Tm³⁺ Partition Doped Nanostructure[J]. Chinese Journal of Luminescence, 2023,44(8):1335-1343.
吴晗, 陈浩然, 解小雨, 等. Er³⁺/Tm³⁺分区掺杂结构的比率型光子上转换低温探针[J]. 发光学报, 2023,44(8):1335-1343. DOI： 10.37188/CJL.20230073.

WU Han, CHEN Haoran, XIE Xiaoyu, et al. Ratiometric Photon-upconversion Cryometer Based on Er³⁺/Tm³⁺ Partition Doped Nanostructure[J]. Chinese Journal of Luminescence, 2023,44(8):1335-1343. DOI： 10.37188/CJL.20230073.

摘要

利用溶剂热法制备了六角相NaYF,4,∶20%Yb，2%Er@NaYF,4,@NaYbF,4,∶0.5%Tm@NaYF,4,多层核壳结构稀土掺杂上转换纳米粒子，研究其在低温场（10~295 K）及980 nm激发下分别来自于Er,3+,的绿色与红色以及Tm,3+,的蓝色发光的上转换发光性质。结果显示，绿光强度随温度升高呈现出先增后降的变化趋势，而蓝光强度随温度升高呈现热衰减的趋势。本工作利用发光强度比的测温方法实现了精准的温度测量，相对灵敏度可达3.2%·K,-1,。并通过改变外层发光壳层的厚度调节发光强度比，进一步应用于低温场光学防伪。

Abstract

Hexagonal phase NaYF,4,∶20%Yb，2%Er@NaYF,4,@NaYbF,4,∶0.5%Tm@NaYF,4, lanthanide-doped nano⁃particles with the core@multishell structure were synthesized by solvothermal method. The upconversion luminescence （UCL） properties of the materials at temperature from 10 K to 295 K were studied under 980 nm excitation. Green and red UCL from Er,3+, and blue UCL from Tm,3+, were observed in the visible light range. The luminescence intensity of green UCL first increased and then decreased， while the luminescence intensity of blue light showed a thermal attenuation trend with the temperature increase. The method of temperature-dependent luminescence intensity ratio （LIR） can be used in accurate temperature measurement， and the relative sensitivity is up to 3.2%·K,-1,. With various thicknesses of the outer luminescent shell， the different tendencies of LIR can be realized， which can be applied to cryogenic field anticounterfeiting.

关键词

稀土纳米粒子发光强度比测温上转换发光低温场防伪

Keywords

rare-earth nanoparticlesluminescence intensity ratio（LIR） thermometryupconversion luminescence cryogenic fieldanticounterfeiting

references

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