人工晶体学报

作者：李琳, 张沛雄, 谭俊成, 朱思祁, 尹浩, 李真, 陈振强

单位：1.暨南大学物理与光电工程学院,广州 510632; ；2.广东省晶体与激光技术工程研究中心,广州 510632

关键词：Er∶PbF2晶体,上转换发光,密度泛函理论,铒离子团簇,光谱性能,

基金：国家自然科学基金(51972149,61935010,51872307,51702124,62175091,51702124); 广东省重点领域研究发展计划(2020B0090922006);广州市科技计划(2024A03J0240)

本文采用Bridgman法成功生长了一系列Er∶PbF2晶体。利用基于密度泛函理论的第一性原理计算详细研究了Er3+在PbF2晶体中的团簇效应。首次获得了Er∶PbF2晶体的上转换发光特性(发光强度、颜色变化)与团簇结构之间的关系。研究发现,随着Er3+浓度增加,团簇从单聚体向高阶构型演化,Er3+离子之间的距离先减小后增大,这使得上转换发光中的红色发射强度先增大后减小,红绿发光比也在Er3+浓度高于6.5%(摩尔分数)后逐渐减小,即发光颜色可以从红色调整为黄绿色。该研究证明了稀土离子团簇的结构演化可以调控Er∶PbF2的光谱特性,为多色发光材料的设计提供一种新方法。

来源：2024年第7期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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