Ho³⁺/Yb³⁺离子双掺氧化钛基发光玻璃的热学性能研究

【作者】 于惠梅； 张明辉； 潘秀红； 林绍梁； 余建定； 唐颂超； 陆昌伟；

【机构】 华东理工大学材料科学与工程学院； 中国科学院上海硅酸盐研究所；

【摘要】 上转换发光材料可以将近红外光通过非线性多光子过程转变成可见光,具有窄发射频带、宽Stokes频移、发光稳定性高等特点,在光学温度传感[1]、固态短波长激光器[2]、生物荧光标记[3]和波导放大器[4]等领域具有良好的应用前景。本文采用气体悬浮技术制备出Ho³⁺/Yb³⁺离子双掺的La₂O₃-TiO₂-ZrO₂玻璃。具体方法是把具有化学计量比的La₂O₃、TiO₂、ZrO₂以及Ho₂O₃、Yb₂O₃粉体均匀混合压成块状,然后在气体悬浮炉内加热熔化后快速降温到室温得到球状玻璃。利用热分析动力学方法研究了不同升温速率过程中玻璃的结晶行为。图1Ho³⁺/Yb³⁺共掺氧化钛基玻璃的DTA曲线。图2为利用Kissinger方法计算La₂O₃-TiO₂-ZrO₂玻璃析晶的平均活化能Ea值,由其斜率可得氧化钛基玻璃析晶的平均活化能为653.18k J/mol。同时,我们又采用了Augis和Bennet的非等温方法进行了验证,ln（β/Tp-300）和1000/Tp的关系曲线也在图2中,根据这种方法得到的La₂O₃-TiO₂-ZrO₂玻璃析晶的平均活化能为659.69 kJ/mol,这个实验结果和用Kissinger方法得到的结果一致。更多还原