形貌可控的NaMgF3∶Gd3+納米晶體的合成及其光致發光特性研究

楊永馨，徐 征*, 趙謖玲，喬 泊, 宋丹丹，梁志琴，朱 薇，徐敘瑢

1. 北京交通大學發光與光信息技術教育部重點實驗室, 北京 100044 2. 北京交通大學光電子技術研究所，北京 100044

引 言

近十年來，由于其潛在的應用價值，摻雜有光學特性稀土離子的混合氟化物已受到各領域研究者的關注[1]。其中，擁有類鈣鈦礦結構的基質材料由于易摻雜二價或三價稀土激活離子，所以作為無機激光晶體基質材料引起研究者的高度重視。這種類鈣鈦礦基質晶體通用的化學公式是ABF3(其中A代表堿金屬系列, B代表堿金屬或者過渡金屬, F代表鹵化物離子)[2]。并且在一般環境條件中，這類基質晶體擁有高的帶隙能量(大于5 eV), 低的吸水性以及熱持久性[3-4]。2008年，李秋玉等[5]合成NaMgF3∶Ce3+納米晶體，并對其光譜特性進行研究。之后，Sahli[6]和Jethro Donaldson[7]等分別研究了稀土離子Eu2+，Ce3+和Ni2+，Er3+共摻雜的NaMgF3納米晶體的光學特性。值得注意的是摻雜有稀土激活離子的氟化物基質材料，通常能夠發生上轉換光致發光[8]。稀土摻雜的上轉換發光材料因其有無生物自體熒光干擾、化學穩定性高、光穩定性好、材料毒性低、光穿透能力強等優勢，在生物免疫層析、生物檢測、多模傳感、靶向腫瘤治療等[9-12]生物醫學領域均有廣泛應用前景。因此成為繼傳統熒光染料和硫化物量子點之后的第三代新型熒光納米材料。而稀土離子(Yb3+, Er3+)共摻、且同時擁有上轉換熒光特性的類鈣鈦礦結構NaMgF3∶Gd3+納米晶體，其制備以及晶粒形貌和發光特性的研究鮮有報道。

我們采用了改良型溶劑熱法制備出Yb3+, Er3+共摻的NaMgF3∶Gd3+納米晶體。……