高压科学技术高级研究中心 在低压相(a)和高压相(b)Eg和t′2g(t2g)之间Ho3离子的5d轨道能隙δEg
插图显示0 GPa和34
Ho3+的0 GPa位点对称性
(3)给出了Ho3+在减压状态下的能级图,分别给出了S中心和L中心两个发射中心
L中心Ho3+离子对交叉弛豫(CR)的能量转移加速了5F5粒子群,因此增强了5F5至5I8辐射
学分:高压科技高级研究中心 光致发光是一种物质吸收由温度、电、压力或化学掺杂激发的光子后发出的光
由Dr
高压科学与技术高级研究中心的杨介绍了一种通过高压处理在非PL焦绿石Ho2Sn2O7中获得的强三色PL
有趣的是,压力释放后,压力释放系数可以大大提高,并恢复到环境条件
他们的研究发表在最近一期的《物理评论快报》上
光致发光材料广泛应用于生物化学和医学领域,可用作激光、防伪标签和传感器
稀土烧绿石因其潜在的光学性质、稳定的结构和化学性质而受到广泛关注
烧绿石的发光特性主要来自稀土离子
它具有在极端条件下应用的潜力,因为烧绿石的排放对外部环境不敏感
“压力已经被广泛用作一种独特的工具来调节材料的光致发光特性,例如杂化钙钛矿”,博士说
杨
“那么,对非光致发光材料,如结构稳定的烧绿石Ho2Sn2O7(一种用于核反应堆或废物固定化的典型材料)施加压力会发生什么呢
" 当Ho2Sn2O7被压缩到约31 GPa以上时,非光致发光Ho2Sn2O7显示出三色光致发光,从绿色到红色到以绿色光致发光为主的近红外范围
更有趣的是,三色荧光不仅保留下来,而且大大增强了(绿色和近红外荧光增强了两倍,红色荧光增强了四倍),并且在压力淬火后红色荧光占优势
作为参考,在低于31 GPa的压力下处理的回收的Ho2Sn2O7根本不显示任何PL
“实际上,压力已经在许多材料中诱发了光致发光,然而,在大多数材料中,压力诱发的光致发光在压力释放后将会消失。”
这项研究的主要作者赵永生
“Ho2Sn2O7中的三色荧光可以恢复到环境条件,并且随着压力释放而大大增强确实是令人兴奋的行为,因为这种材料可能在极端条件历史上具有压力阈值传感器的潜在应用
" 那么是什么让压缩后的Ho2Sn2O7中的彩色PL产生了呢? 为了进一步探索Ho2Sn2O7中诱发的独特光致发光,研究小组进行了x光衍射和x光吸收测量,以跟踪样品压缩过程中的结构
x光衍射表明,在光致发光出现的压力下,样品也经历了晶体结构转变
减压后,材料变为非晶态
“我们对晶体和电子结构的进一步分析表明,在高压下结构变化过程中,Ho3+的中心对称位置对称性变为非中心对称,”Dr
赵永生
“这增强了Ho3+电子轨道的杂化,从而带来了三色荧光的出现
非晶态的增强光致发光来自于两个Ho3+之间的能量交换,这在猝灭的样品中激发了一个以上的发射中心
" “我们的研究强调了压力对局部离子位置对称性的影响,这在很大程度上使新的发射中心从传统的稀土离子材料的不到1%的掺杂水平转变为常规位置的稀土离子(在这种情况下为18%)
新的物理原理可能被用于许多其他类型的系统
杨(姓氏)
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