近日，中國科學院上海光學精密機械研究所高功率激光單元技術(shù)實驗室在高量子產(chǎn)率紅外上轉(zhuǎn)換發(fā)光微晶研究中取得進展，實現(xiàn)Yb³⁺/Tm³⁺共摻LiYF₄微晶在相同激發(fā)光功率密度的照射下更高的量子產(chǎn)率。相關(guān)成果發(fā)表在Journal of Luminescence上。

　　近紅外波段（~700-900nm）被認為是理想的“生物窗口”，在生物標記，防偽，藥物輸送等領(lǐng)域具有廣泛應用。已報道的紅外上轉(zhuǎn)換材料因羥基含量多、聲子能量高等，難以實現(xiàn)高紅外上轉(zhuǎn)換量子產(chǎn)率。

　　該研究利用低溫水熱共沉淀方法，有效降低羥基含量，合成單分散八面體Yb³⁺/Tm³⁺共摻LiYF₄微晶。經(jīng)過一系列濃度優(yōu)化，在959nm近紅外激光的照射下，Yb³⁺離子吸收激發(fā)光的能量并將其傳遞給Tm³⁺產(chǎn)生高效的紅外上轉(zhuǎn)換發(fā)光，在120W/cm²激發(fā)光功率密度的照射下量子產(chǎn)率高達~5.1%，高于已報道的Yb³⁺/Tm³⁺氟化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料。該研究為發(fā)展高光學穩(wěn)定性、高量子產(chǎn)率近紅外上轉(zhuǎn)換材料提供了實驗基礎及理論指導。

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　　Yb³⁺/Tm³⁺共摻LiYF₄微晶激發(fā)光譜和量子產(chǎn)率