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Small: 概况等离激元诱导纳米晶体快速改变
2019-09-04 17:17:50 | 【 【打印】【封闭】

  具有高质量晶体布局的基质材料是稀土离子发光的次要保障,作为一种抱负的基质材料稀土氧化物单晶因其超高的熔点和物理化学不变性,及优异的晶体布局,被遍及使用于航空显示器、X射线增感屏,消息通信等高科技范畴。但以保守方式获得高质量稀土氧化物单晶微纳材料不断是个难题,制备过程中苛刻的成长前提,长时间高温退火处置,晶体成长不易节制,产物单分离性差等要素障碍了这类优异的发光材料在现实中的使用。

  陕西师范大学物理学与消息技术学院郑海荣课题组以一种简单的方式在可见光映照下成功获患了单晶亚微米颗粒,且该方式不只合用于稀土掺杂微纳材料,并且可用于其他无机纳米材料的快速晶体改变。金纳米颗粒在可见光激发下发生的等离激元热和催化效应,可促使多晶氟化物快速改变为单晶氧化物。材料改变过程陪伴着构成成分的变化和晶体布局的优化,并带来产物光谱特征的较着汲引,不只发光的单色性变好,发光强度也获患了显著加强。即便是辐照激光低至1毫瓦以下,仍然能诱导材料的改变。将该方式与保守退火方式进行对比,发觉借助等离激元效应仅在的可见光辐照25ms(~20mW)的前提下获得的产物,要比几百度高温退火处置一小时后所得产物的晶体布局和光学特征更优异。并且,即便继续汲引退火温度到一千度以上也无法获得类似光照前提下所得的抱负的单晶布局。令人欣喜的是,得益于等离激元热效应的局域特征,该方式又一次合用于促使晶体材料在低温环境中的改变,且仅需几毫瓦的激光功率便可完成晶体的快速改变。由于等离激元共振对激发光频次的依赖,在共振光的辐照下,材料的改变效率最高。除此之外,经由调整辐照激光的功率,金纳米颗粒的密度,尺寸等均可对材料改变过程进行调控。研究者把持铕离子的荧光光谱为探针,揭示了晶体从多晶氟化物到单晶氧化物的改变动力学过程,以及等离激元催化的改变机理。等离激元驰豫过程发生的热效应及热电子催化的活化氧协同传染感动,促使材料的氧化和晶体布局的优化。研究又一次发觉氟化物发生改变的第一阶段对环境温度的依赖干系不较着,这证明小尺寸金颗粒具有较高的产热效率和催化效率。

 

  研究者相信,此项研究将会为单晶微纳材料的原位快速制备,微纳晶体材料快速改变的研究打开一扇窗户,并为等离激元催化在微纳材料范畴的使用供给新的思绪。相关论文在线颁发在Small (DOI: 10.1002/smll.201901286)上,并于当期Back Cover做简要引见。 

  文章文章地址:materialsviewschina

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