本发明专利技术涉及Er3+和Yb3+掺杂的ALn(MoO4)2上转换发光材料在光学温度传感器中的应用，Er3+和Yb3+掺杂的ALn(MoO4)2上转换发光材料具有双峰绿色上转换发射，利用荧光强度比(FIR)技术，通过测量在980nm激光激发下材料在528和550nm左右的绿光发射的强度之比随温度的变化，可实现高灵敏度温度探测。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及Er3+和Yb3+掺杂的ALn(MoO4)2上转换发光材料在光学温度传感器中的应用，Er3+和Yb3+掺杂的ALn(MoO4)2上转换发光材料具有双峰绿色上转换发射，利用荧光强度比(FIR)技术，通过测量在980nm激光激发下材料在528和550nm左右的绿光发射的强度之比随温度的变化，可实现高灵敏度温度探测。【专利说明】Er3+和Yb3+掺杂的ALn (MoO4) 2上转换发光材料在光学温度传感器中的应用
本专利技术属于物理学中的发光材料
，具体涉及Er3+和Yb3+掺杂的ALn(MoO4)2(A = Li，Na, K，Ag ；Ln = La，Gd，Y，Lu)上转换发光材料在光学温度传感器中的应用。
技术介绍
上转换发光材料是一种在较低能量光子激发下能够产生较高能量光子的发光材料，如在红外激光激发下能够发射出可见光的材料。其在温度探测、防伪、红外探测、三维立体显示、短波长全固态激光器、生物标记、太阳能电池等领域具有广泛的应用前景。 基于荧光强度比(FIR)技术的光学温度传感器是利用随温度变化的不同发光能级发射的荧光强度比来测量温度的方法。在稀土离子掺杂的上转换发光材料中，利用稀土离子的两个波尔兹曼热布居的激发态能级发射的两条谱线的荧光强度比(FIR)进行温度测量。基于上转换荧光强度比的光学温度传感器具有稳定性高、成本较低和检测简单等优点，通过选择合适的稀土元素和基质材料，优化掺杂浓度，可以实现高精度，宽范围，廉价的温度传感，因此受到广泛关注。FIR技术通常用稀土离子掺杂的荧光材料作为传感介质，通过激发光源激发直接测量荧光强度的方法，可以在不直接接触的情况下测量样品的温度。因此，基于荧光强度比的温度传感器在电磁环境或热环境中的温度测量具有明显的优势，也可以消除泵浦源的噪声和波动造成的干扰。 目前为止，基于上转换荧光强度比方法的光学温度传感的稀土激活离子包括Er3+，Tm3+，Nd3+，Ho3+，Sm3+，Pr3+等，Yb3+离子通常作为敏化剂来提高发光强度。基质材料包括了氟化物、氟氧化物和氧化物等多种类型，其中氟化物声子能量低，发光效率较高，但其热稳定性和机械强度差，不利用应用。在已报道的Er3+/Yb3+掺杂的氧化物和复合氧化物中，所获得的温度探测灵敏度有限。双钥酸盐材料热稳定性好，是一种高效的稀土掺杂发光材料的基质，有关以双钥酸盐为基质的上转换发光材料虽有报道，但其在光学温度传感中的应用尚未见报道。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷或不足，本专利技术的目的在于提供Er3+和Yb3+掺杂的ALn (MoO4) 2上转换发光材料在光学温度传感器中的应用，所述的Er3+和Yb3+掺杂的ALn(MoO4)2上转换发光材料结构式为:ALni_x_y(ErxYby) (MoO4)2，其中:A为L1、Na、K和Ag中的一种；Ln为La、Gd、Y和Lu中的一种；x表示Er的掺杂摩尔量，y表示Yb的掺杂摩尔量；O < X ^ 0.03,0 < y〈l，x+y ^ I。 优选的，所述的Er3+和Yb3+掺杂的ALn(MoO4)2上转换发光材料为LiLa1^yErxYby (MoO4) 2λ NaLa1^yErxYby (MoO4) 2λ KLa1^yErxYby (MoO4) 2λ AgLa1TyErxYby(MoO4)2'LiGd1^yErxYby (MoO4) 2λ LiY1^yErxYby (MoO4) 2λ LiLu1^yErxYby (MoO4) 2λ NaGd1TyErxYby(MoO4)2'NaY1^yErxYby (MoO4) 2> NaLu1^yErxYby (MoO4) 2> KGd1^yErxYby (MoO4) 2 > KY1^yErxYby (MoO4) 2>KLu1^yErxYby (MoO4) 2、AgGd1TyErxYby (MoO4) 2、AgY1^yErxYby (MoO4) 2 或 AgLu1TyErxYby (MoO4) 2。 所述光学温度传感器的温度探测灵敏度在300K?540K的温度范围内为0.011?0.018ΙΓ1。 通常，Er3+离子可通过上转换过程将红外光转化为红光和绿光可见光发射，其中位于528nm和550nm左右的两个绿光发射峰的强度比随温度的变化可用来进行温度探测。而绿光发射和红光发射的强度与基质的选择以及Er3+和Yb3+的掺杂浓度有关。双钥酸盐热稳定性和化学稳定性好，在Er3+/Yb3+掺杂的双钥酸盐体系中，材料的发光以强的绿光发射为主，红光发光强度极弱，且绿光和红光强度比不随掺杂浓度的变化而变化。因此，以铒镱掺杂的双钥酸盐上转换发光材料作为光学温度传感器的荧光物质，能够获得高效的双峰绿光发射，增强温度探测的灵敏度。目前有报道的基于Er3+离子掺杂的上转换发光材料荧光强度比方法的温度探测灵敏度最高为0.014Γ1，如图1所示(参考文献=MartaQuintanilla, et al.Appl.Phys.Express, 2011, 4, 022601.)。而本专利技术中提供的 Er3+/Yb3+掺杂的双钥酸盐的温度探测灵敏度在540K时可达0.018Γ1。 【专利附图】【附图说明】 图1为现有技术文献所报道的Er3+离子掺杂上转换发光材料的温度探测灵敏度与温度的关系图； 图2为实施例1中的AgLa1I o2-0.4Er0.02Yb0.4 (MoO4) 2上转换发光材料在不同温度下的发射光谱； 图3为实施例1中的AgLa1Ha4Eratl2Yba4(MoO4)2上转换发光材料的温度探测灵敏度与温度的关系图； 图4为实施例2中的LiLa1^.01_0.01Yb0.1 (MoO4) 2上转换发光材料的XRD图谱(如图4中上图所示)和LiLa(MoO4)2的标准谱(如图4中下图所示)； 图5为实施例2中的LiLa1^ 01_0.^rtl.01Yb0.1 (MoO4) 2上转换发光材料在980nm红外光激发下的发射光谱； 图6为实施例2中的LiLa卜0.0卜0.^aoiYbai (MoO4)2上转换发光材料的528nm和550nm的绿光发射的积分强度比与温度的关系图； 图7为实施例2中的LiLamaiEratllYbai(MoO4)2上转换发光材料的温度探测灵敏度与温度的关系图； 图8为实施例3中的LiGd1^ 01_0.!Er0.01Yb0.1 (MoO4) 2上转换发光材料在980nm红外光激发下的发射光谱； 图9为实施例3中的LiGcU 01_0.!Er0.01Yb0.工(MoO4) 2上转换发光材料的528nm和550nm的绿光发射的积分强度比与温度的关系图； 图10为实施例3中的LiGd1HaiEracilYbai (MoO4)2上转换发光材料的温度探测灵敏度与温度的关系图； 图11为实施例4中的NaLag.02-0.6Er0.02Yb0.6 (MoO4) 2上转换发光材料在980nm红外光激发下的发射光谱； 图12为实施例5中的KLama3EratllYba3(MoO4)2上转换发光材料在980nm红外光激发下的发射光本文档来自技高网...
【技术保护点】
Er3+和Yb3+掺杂的ALn(MoO4)2上转换发光材料在光学温度传感器中的应用，所述的Er3+和Yb3+掺杂的ALn(MoO4)2上转换发光材料结构式为：ALn1‑x‑y(ErxYby)(MoO4)2，其中：A为Li、Na、K和Ag中的一种；Ln为La、Gd、Y和Lu中的一种；x表示Er的掺杂摩尔量，y表示Yb的掺杂摩尔量；0＜x≤0.03，0＜y<1，x+y≤1。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郭崇峰，李婷，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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