中文会议： 第十届中国功能玻璃学术研讨会暨新型光电子材料国际论坛会议摘要集

会议日期： 2018-11-08

会议地点： 中国云南昆明

主办单位： 中国硅酸盐学会特种玻璃分会（CCS）;中国科学院上海光学精密机械研究所（SIOM）

出版日期： 2018-10-31

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学材料科学与工程学院

出　　处： 《第十届中国功能玻璃学术研讨会暨新型光电子材料国际论坛》

摘　　要： 中红外波段(2～5μm)光纤激光位于相对透明的大气传输窗口,覆盖了众多重要分子的特征谱线,在国防、医疗、工业、通信等领域具有广泛的应用前景。目前,中红外荧光激光材料的研究多集中于传统的稀土离子掺杂玻璃、微晶玻璃和单晶等,而这些材料的自身缺陷使中红外光纤激光材料的研究进入瓶颈状态。与传统材料相比,纳米晶-玻璃复合材料作为一种新型基质材料,突破了传统材料的束缚,为中红外光纤激光材料的发展提供了一个全新的研究方向。基于中红外荧光激光对基质材料的苛刻要求,合成纳米晶-玻璃复合材料的关键在于选择合适的纳米晶。NaYF4作为高效的上转换基质材料之一,满足中红外荧光激光对基质材料的要求,是一类理想的中红外基质材料。利用共沉淀法成功制备出形貌尺寸均一、单分散性良好的立方相(α)NaYF:Er纳米球,粒径约为100 nm。通过高温热处理,有效提高了纳米晶的中红外荧光强度。但热处理过程中,由于存在两次相变过程,使得纳米晶的形貌和晶相遭到破坏,从而影响了纳米晶与玻璃复合的性能。为了提高纳米晶的热稳定性,利用正硅酸乙酯(TEOS)的水解作用,成功在纳米球表面均匀地包裹了一层非晶态SiO,厚度约为50 nm。由于SiO包裹层的保护作用,实现了α-NaYF:Er纳米晶高温形貌、晶相可控,并可探测到相对较强的中红外荧光发射,可用于与玻璃复合。之后,将热处理后的α-NaYF4:Er@SiO纳米晶与TZN(TeO-ZnO-NaO)玻璃复合,通过TEM照片可以观察到,纳米晶可以在玻璃中良好的分散,荧光光谱结果显示,可以在复合材料中探测到Er的中红外荧光发射,表明此纳米晶-玻璃复合材料有望用于实现中红外荧光激光。

关 键 词： 纳米晶 包裹 纳米晶玻璃复合材料

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