银岛膜对单个β-NaYF4:Yb3+/Er3+晶体颗粒上转换荧光增强效应的研究

作者：韩庆艳; 高伟; **霞; 张成云; 赵星; 张正龙; 董军; 郑海荣

来源：中国科学:物理学 力学 天文学 , 2018, 48(06): 82-90.

• β-NaYF4微米晶体
• 银岛膜
• 上转换发光
• 荧光增强

采用水热法制备了六方相NaYF4:Yb3+/Er3+(β-NaYF4:Yb3+/Er3+)微米晶体颗粒,并基于银岛膜(Ag film)衬底构建了一种Ag film/β-NaYF4:Yb3+/Er3+微纳复合体系.通过扫描电子显微镜、场发射电子显微镜及X射线衍射仪对样品的形貌及晶体结构进行表征.实验结果表明,NaYF4:Yb3+/Er3+微米晶体均为六方相晶体结构的六角盘.采用共焦显微测试系统,在980 nm激光激发下,系统研究了Ag film/β-NaYF4:Yb3+/Er3+微纳复合体系中单个微米晶体上转换荧光强度与银岛膜的厚度依赖关系.结果发现:单颗粒β-NaYF4:Yb3+/Er3+微米晶体的上转换荧光强度随着银岛膜的厚度增加而明显增大.根据理论推导及相应数值模拟得出,影响其荧光增强主要因素是由于银岛膜的反射效应和其表面附近的局域电磁场增强效应所导致.由此可见,构建这种新型结构可为增强单个微米颗粒的上转换荧光发射提供新的途径,为进一步拓展稀土微纳晶体的实际应用提供实验依据.

• 单位
  电子工程学院; 陕西师范大学; 西安邮电大学