单颗粒稀土离子掺杂纳米晶的上转换超灵敏光谱调控

项目名称： 单颗粒稀土离子掺杂纳米晶的上转换超灵敏光谱调控

项目编号： No.11404311

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 周佳佳

作者单位： 中国计量学院

项目金额： 30万元

中文摘要： 稀土离子掺杂纳米晶的上转换发光具有独特的频谱转换能力，因此在生物医学、太阳能电池、三维显示、传感等领域具有重要的应用前景。这类发光过程在纳米尺度的调控表现出了包括激发态动力学、发射频谱、荧光效率等各方面的光学可调谐性，然而对于Stark能级间的光谱行为调控则由于基质声子耦合的影响而十分困难。本项目拟采用单颗粒光谱检测技术，使发光中心在纳米尺度处于高度受激状态，在新型外场（激发功率、光场偏振、磁场）作用下，实现对稀土离子Stark能级电子跃迁行为的精密调控。本项目拟同步开展稀土离子上转换发光在饱和激发下的光动力学过程研究，探明稀土离子特定电子跃迁的特殊光谱行为，建立外场—晶体场—电子跃迁三者间作用的物理机制，为稀土离子上转换发光的超灵敏光谱可调谐输出提供理论支持。这类超灵敏光谱的调控不仅在光物理学领域具有重要的科学价值，并且有望应用在超灵敏光学传感、可调谐激光器制造等领域。

中文关键词： 上转换；纳米晶；单颗粒；光谱学；外场

英文摘要： Up-conversion luminescence of rare earth ions doped nanocrystals is promising for applications such as biomedical, solar cells, 3D display, sensors, etc., which is benefit from the unique spectral conversion ability. This kind of anti-Stokes transition pr

英文关键词： upconversion；nanocrystal；single particle；spectroscopy；external field