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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

在照明应用和显示器件中，通常所用的荧光粉(包括卤磷酸钙荧光粉和稀土三基色荧光粉)普遍存在量子效率不高的问题，也就是一个真空紫外（vuv）或 紫外（uv）光子在转化为一个可见光光子的过程中，大部分能量都损失掉了。这样一方面不利于能量的充分利用，另一方面也影响了发光器件的寿命。如果能将一个vuv/uv 光子转化为两个可见光子的话，这两个问题都能比较好的解决。可见量子剪裁效应就是在这种情况下开始研究起来的，现在研究的已经越来越多。

此外，由于最近这么多年对量子剪裁效应的研究，使得其研究领域不再局限于可见光部分，开始拓展到近红外部分，其主要思想是将一个可见光子转化为两个近红外光子，从而可以充分利用这两个近红外光子，避免了可见光子在向更低能量光子转化过程中的能量损失，这就是近红外量子剪裁效应。研究发现，近红外量子剪裁效应在大大提高硅基太阳能电池的效率方面有着潜在的应用。从理论上讲，利用近红外量子剪过程可以将一个可见光子转化为两个近红外光子，如果这两个近红外光子的能量恰好和硅的带隙匹配很好，这样就可以同时激发两个电子空穴对，从而可以使电流加倍，这样就能大大提高太阳能电池效率。

国内外研究现状

早在1957年dexter就提出了有关量子剪裁方面的思想，他认为紫外光子有 足够的能量可以劈裂成两个可见光光子。随后在1974 w. w. piper等人用pr³ 离子作为量子剪裁的单一离子，该离子吸收一个 vuv光子后，转化为两个光子。此过程虽然有量子剪裁效应，但效率很低，而且发射的两个光子并不都是有用的可见光光子。于是用单一离子实现量子剪裁过程的方法受到阻碍，人们开始寻求其他的实现量子剪裁的途径。经过二十多年的探究，直到1999年，开始了量子剪裁研究的新途径——利用不同离子间的能量传递来实现。wegh等人利用gd³ —eu³ 离子对间的能量传递，使量子效率接近200%。

2. 研究的基本内容

1、用常规固态反应合成la_0.99-x yb_xbab₉o₁₆：dy_0.0（x=0,0.01,0.05,0.1,0.25）的六方单相样品。

2、通过对其发射光谱，激发光谱和dy³ 的⁴f9/2能级的衰减寿命的分析

和计算，探索在dy³ →yb³ 之间是否存在有能量传递的可能。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

1、拟采用高温固相法制备la_0.99-x yb_xbab₉o₁₆：dy_0.0（x=0,0.01,0.05,0.1,0.25）的六方单相样品，所用的起始反应原料为，la2o3(99.9%), dy2o3(99.99%)，yb2o3(99.9%)， baco3(99%), h3bo3(99.5%)。于11月至12月中旬进行，预期可合成la_0.99-x yb_xbab₉o₁₆：dy_0.0（x=0,0.01,0.05,0.1,0.25）的六方单相样品。

2、拟通过在347 nm激发下系列样品的发射光谱，激发光谱（监控波长980nm,yb3 的2f5/2→2f7/2跃迁）探索在dy³ →yb³ 之间存在能量传递的可能性。于12月中旬至1月中旬进行，预期可为dy³ →yb³ 之间存在能量传递提供证明。

3、拟分析dy³ 和yb³ 的能级图，研究在理论上有近红外量子剪裁效应的可能性。于2月下旬至3月下旬进行，预期可为存在近红外量子剪裁效应提供理论依据。

4. 参考文献

[1]tiejin chen.near-infrared quantum cutting in ho3 /yb3 co-doped bazr0.8y0.2o3-δ[j].materials science and engineering b ,2016,211(2016):20-25

[2]n.s.sawala. near-infrared quantum cutting inyb3 ion doped strontium vanadate[j].infrared physicstechnology,2016,76(2016):271-275

[3]t.yu.single-band near-infrared quantum cutting of ho3 -yb3 codoped klu2f7 phosphors by energy clustering[j].journal of alloys and compounds,2017,695(2017):1154-1159