808 nm激发下Er3+/Y3+共掺杂CaF2荧光粉的高对称性增强绿光发射及其光学温度传感潜力

本文通过化学共沉淀法合成Er3+/Y3+共掺杂CaF2荧光粉，系统研究了非活性Y3+缓冲离子对立方萤石结构材料上转换发光（UC）性能的调控作用。研究发现，Y3+的引入可显著增强Er3+的2H11/2/4S3/2→4I15/2跃迁，使绿/红光强度比提升5倍，为生物成像和非接触光学测温（如<800 cm-1能隙测温）提供了新材料策略。

　　

Highlight

在808 nm近红外光激发下，通过引入非活性Y³⁺缓冲离子，高对称性Er/Y:CaF₂荧光粉的绿光发射（²H_11/2/⁴S_3/2→⁴I_15/2跃迁）获得显著增强，绿/红光强度比提升约5倍。双声子上转换（UC）机制在此过程中被证实。

Crystal structural

透射电镜（TEM）显示合成颗粒呈不规则纳米球形（4.6-53.2 nm），经600°C煅烧后形成规则多面体形貌。随着Y³⁺掺杂浓度增加，荧光粉晶格常数从0.54601 nm扩展至0.54954 nm，颗粒尺寸从214.3±25.2 nm增长至300.9±47.6 nm。

Conclusion

煅烧后的Er/Y:CaF₂荧光粉呈现高对称性立方萤石结构。Y³⁺的引入不仅调控了晶格参数，更通过抑制Er³⁺团簇的交叉弛豫（CR）效应，使材料在808 nm激发下的上转换发光特性产生显著变化，为开发新型光学传感材料提供了重要参考。