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Ag纳米颗粒增强的Ho3+/Tm3+共掺铋锗酸盐玻璃的2µm发光研究∗

         
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摘要

采用基于传统熔融淬冷技术的热化学还原法制备了系列Ag纳米颗粒复合Ho3+/Tm3+共掺铋锗酸盐玻璃样品,研究了Ag纳米颗粒含量对玻璃2µm发光特性的影响.结果表明, Ag纳米颗粒的表面等离子体共振带位于500—900 nm,峰值位于650 nm,透射电子显微镜图像中观察到均匀分布的Ag纳米颗粒,尺寸约为5—10 nm.通过测试玻璃样品在1.7—2.3µm 波段的荧光光谱发现, Ag掺杂后Ho3+离子2µm处的荧光强度得到了极大的提高,其中AgCl掺杂质量分数为0.3%时的荧光强度比未掺杂时的荧光强度增强10倍,这归因于Ag纳米颗粒的局域场增强作用.计算得到Ho3+离子的吸收截面为0.491×10−20 cm−2,发射截面为1.03×10−20 cm−2,当增益系数为0.2时即可实现正的增益.%The Ho3+/Tm3+ codoped bismuth germanate glasses containing Ag nanoparticles (NPs) are synthesized by a chemical reduction method based on the conventional melting-quenching technique. The effect of concentration of Ag NPs on the 2 µm emission is studied. The absorption band related to the surface plasmon resonance (SPR) of the Ag NPs is located in a range from 500 to 900 nm. Transmission electron microscopic image clearly reveals homogeneously dispersed Ag NPs with the sizes ranging from 5 to 10 nm. The luminescence spectra in a range of 1.7–2.3 µm are collected. With the addition mass fraction of the AgCl up to 0.3%, the intensity of emission band of Ho3+ ions, centered at 2.03 µm, is increased by 10 folds. The enhancement of 2 µm luminescence is attributed to the enhanced local field induced by SPR of Ag NPs. The calculated absorption cross section and emission cross section are 0.491 × 10−20 cm−2 and 1.03 × 10−20 cm−2, respectively. When the gain coefficient p=0.2, the positive gain would be realised.

著录项

  • 来源
    《物理学报》 |2014年第10期|1-7|共7页
  • 作者

    薛冰; 许银生; 李烟塬; 戚嘉妮; 鲁珊珊; 鲁克伦; 陈丽艳; 张绍骞; 戴世勋;

  • 作者单位

    宁波大学高等技术研究院;

    宁波 315211;

    宁波大学材料科学与化学工程学院;

    宁波 315211;

    宁波大学高等技术研究院;

    宁波 315211;

    宁波大学材料科学与化学工程学院;

    宁波 315211;

    宁波大学高等技术研究院;

    宁波 315211;

    宁波大学材料科学与化学工程学院;

    宁波 315211;

    宁波大学材料科学与化学工程学院;

    宁波 315211;

    宁波大学科学技术学院;

    宁波 315211;

    宁波大学高等技术研究院;

    宁波 315211;

    中国科学院大连化学物理研究所;

    大连 116023;

    宁波大学高等技术研究院;

    宁波 315211;

  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 chi
  • 中图分类
  • 关键词

    Ag纳米颗粒; 等离子体共振; 中红外发光;

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