上海光机所高量子产率红外上转换发光微晶研究取得进展-众创网-数字赋能专家

上海光机所高量子产率红外上转换发光微晶研究取得进展

上海光学精密机械研究所2020-10-16

近日，中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光单元技术实验室在高量子产率红外上转换发光微晶研究中取得进展，实现Yb³⁺/Tm³⁺共掺LiYF₄微晶在相同激发光功率密度的照射下更高的量子产率。相关成果发表在Journal of Luminescence上。

近红外波段（~700-900nm）被认为是理想的“生物窗口”，在生物标记，防伪，药物输送等领域具有广泛应用。已报道的红外上转换材料因羟基含量多、声子能量高等，难以实现高红外上转换量子产率。

该研究利用低温水热共沉淀方法，有效降低羟基含量，合成单分散八面体Yb³⁺/Tm³⁺共掺LiYF₄微晶。经过一系列浓度优化，在959nm近红外激光的照射下，Yb³⁺离子吸收激发光的能量并将其传递给Tm³⁺产生高效的红外上转换发光，在120W/cm²激发光功率密度的照射下量子产率高达~5.1%，高于已报道的Yb³⁺/Tm³⁺氟化物上转换发光材料。该研究为发展高光学稳定性、高量子产率近红外上转换材料提供了实验基础及理论指导。