Er^(3+)/Yb^(3+)共掺杂Ca_(0.5 )Gd(WO_(4))_(2)荧光粉的发光性能和温度特性

摘要

上转换发光材料由于具备独特的热敏特性而被应用于非接触式光学温度传感技术,其中Ca_(0.5 )Gd(WO_(4))_(2)具有良好的热稳定性和光学特性,非常适合作为温度传感器的基质材料。本工作采用高温固相法成功制备了Er^(3+)、Yb^(3+)共掺杂Ca_(0.5 )Gd(WO_(4))_(2)荧光粉,研究了不同Yb^(3+)掺杂浓度对样品物相结构、微观形貌和发光性能的影响。随着Yb^(3+)掺杂浓度的增加,Ca_(0.5 )Gd(WO_(4))_(2)∶Er^(3+)/Yb^(3+)荧光粉的上转换和近红外发光强度先增加后减小,在Yb^(3+)掺杂浓度为10%(摩尔分数,下同)时,发光强度均出现最大值。根据泵浦功率与发光强度的依赖关系可以得出,Er^(3+)的上转换发光属于双光子吸收过程。此外,测量了样品Ca_(0.5 )Gd(WO_(4))_(2)∶0.5%Er^(3+)/10%Yb^(3+)在313~573 K温度范围内的上转换发射光谱,发现其相对灵敏度在548 K时达到最大值0.0142 K^(-1)。综上,Ca_(0.5 )Gd(WO_(4))_(2)∶Er^(3+)/Yb^(3+)荧光粉在光电材料领域,特别是非接触式光学温度传感器方面具有潜在的应用价值。