Li+摻雜對Ba(Mg1/3Nb2/3)O3∶Er3+熒光粉上轉換發光性能的影響

程園園，沈 杰，胡麗娜，張 威，蔡 輝，周 靜

(1.武漢理工大學材料科學與工程學院，材料復合新技術國家重點實驗室，武漢 430070；2.中國人民解放軍96901部隊，北京 100089)

0 引 言

稀土摻雜上轉換發光是指稀土離子吸收兩個及以上低能量光子躍遷至高能級之后發射出較高能量光子的發光過程[1]。上轉換效應可以將紅外光轉換為可見光，這一特性使得上轉換發光材料在太陽能[2-3]、光催化[4-5]、生物醫學[6-7]等方面具有廣闊的應用前景。但是自20世紀60年代上轉換發光材料被發現以來[8-10]，其熒光轉換效率低下一直是限制其實際應用的主要原因[11]。為此，研究者們提出一些改善上轉換發光材料熒光轉換效率的方案，包括調整基質晶格的晶型及尺寸[12-13]，設計核殼結構減少表面雜質及缺陷帶來的能量損失[14]，材料表面覆蓋金屬等離子體共振[15]等，其中利用金屬離子摻雜來提高熒光轉換效率的方法有操作便捷、價格低廉、易于操作等優點，具有實用價值。

基質及激活劑離子的選取對材料能否獲得優異的發光性能至關重要。Ba(Mg1/3Nb2/3)O3(BMN)基質材料具有結構多樣性、較低的聲子能量、高摻雜容忍度、良好的物理化學穩定性等特點，因此在稀土摻雜發光材料領域受到關注。課題組前期針對BMN的結構及下轉換發光性能進行了研究，魏賓等[16]設計了BMN∶Sn4+的結構模型并分析預測了其光學性能。Shen等[17]對Eu3+摻雜BMN基質材料的下轉換發光進行了研究，結果發現由于BMN中Ba2+位離子特殊的位點對稱性，熒光粉具有優異的下轉換發光性能。……