[发明专利]一种稀土离子掺杂的NaBaLaBr6微晶玻璃及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种稀土离子掺杂的微晶玻璃，尤其是涉及一种用作上转换发光材料的稀土离子掺杂的NaBaLaBr₆微晶玻璃及其制备方法。

背景技术

上转换发光是一种利用多光子的吸收产生辐射跃迁的过程，辐射的光子能量通常比泵浦光子的能量高。利用稀土离子的上转换特性，可获得廉价的、可在室温下工作的和连续输出紫蓝绿光光纤激光器。上转换激光可应用于彩色显示器、数据储存、信息技术、激光印刷以及医疗等各个领域。要提高上转换发光的效率需降低基质材料的声子能量，这主要是因为较低的声子能量可降低无辐射驰豫几率的发生，提高稀土离子中间亚稳态能级的荧光寿命，可有效的提高上转换发光的效率。NaBaLaBr₆晶体具有比氟化物更低的声子能量，更适合作为稀土掺杂的上转换发光基质，稀土离子掺杂的NaBaLaBr₆晶体具有比稀土离子掺杂的氟化物晶体更高的上转换效率，但NaBaLaBr₆晶体易吸湿、难以制备、需要特殊处理和储存、化学稳定性和机械强度较差等缺点影响了其上转换发光的实际应用。

透明微晶玻璃是一种兼有晶体和玻璃优点的新型光电子材料。目前溴化物透明微晶玻璃主要用作闪烁发光材料，其掺杂激活剂为Ce³⁺、Eu³⁺、Tb³⁺、Pr³⁺和Nd³⁺等离子，如公开号为CN103951241，名称为“稀土离子掺杂的Cs₂LiLaBr₆微晶玻璃及其制备方法”的发明专利申请公开了一种微晶相为Cs₂LiLaBr₆、玻璃相为P₂O₅为主的微晶玻璃，采用熔体急冷法和后续热处理制备，具有较好的闪烁性能。但是目前还没有三价稀土离子Yb³⁺、Er³⁺和Tm³⁺掺杂的NaBaLaBr₆微晶玻璃用于上转换发光材料的公开报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种声子能量低、无辐射跃迁几率小、上转换量子效率高、抗潮解、机械性能好、上转换发光很强的稀土离子掺杂NaBaLaBr₆微晶玻璃及其制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种稀土离子掺杂的NaBaLaBr₆微晶玻璃，其摩尔百分比组成如下：SiO₂87～94mol％、NaBaLaBr₆5.5～10mol％、LnBr₃0.5～3mol％，其中LnBr₃为YbBr₃、ErBr₃、TmBr₃中的至少一种。

该微晶玻璃摩尔百分比组成为：SiO₂89mol％、NaBaLaBr₆9mol％、TmBr₃0.5mol％、YbBr₃1.5mol％。

该微晶玻璃摩尔百分比组成为：SiO₂94mol％、NaBaLaBr₆5.5mol％、ErBr₃0.5mol％。

该微晶玻璃摩尔百分比组成为：SiO₂87mol％、NaBaLaBr₆10mol％、ErBr₃0.1mol％、TmBr₃0.1mol％、YbBr₃2.8mol％。

所述的稀土离子掺杂的NaBaLaBr₆微晶玻璃的制备方法，包括以下步骤：