六角相NaYF₄(6–10 μm)Yb³⁺/Er³⁺:0%/2% 上转换材料

文章来源 : 齐岳生物

作者:小编zyl

发布时间 : 2026-04-24 11:20:53

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产品名称:六角相NaYF₄(6–10 μm)Yb³⁺/Er³⁺:0%/2% 上转换材料

产品描述:

六角相NaYF₄(6–10 μm)Yb³⁺/Er³⁺:0%/2% 上转换材料

一、产品概述

六角相NaYF₄(β-NaYF₄)作为稀土上转换发光体系中经典的基质材料之一,以其低声子能量和的晶体结构在光功能材料领域占据重要地位。本产品为Er³⁺单掺体系(2%),不含Yb³⁺敏化剂,粒径范围为6–10 μm,属于高结晶度微米级发光材料。该材料依托Er³⁺自身的多能级结构,可在特定激发条件(如980 nm或1530 nm)下实现自敏化上转换发光,尤其在长波近红外激发体系中具有独特优势,是研究稀土离子能级跃迁及自敏化机制的重要模型材料。

二、结构与组成特点

本产品采用六方晶相(β相)NaYF₄结构,相较立方相具有更低的晶格对称性和更高的发光效率。Er³⁺以2%的低浓度均匀掺入晶格中,有效避免高浓度引起的交叉弛豫和浓度猝灭现象,从而保持较高的发光效率和较长的发光寿命。

6–10 μm的颗粒尺寸使材料具备良好的机械稳定性和光学散射特性,适用于光学器件构建及宏观体系应用。同时,材料晶体完整性高、缺陷少,表面洁净,为后续功能化改性或复合提供良好基础。

三、发光机理与光学性能

在无Yb³⁺敏化剂的情况下,Er³⁺离子通过自敏化过程实现能量吸收与发射。其主要发光机制包括:

1530 nm激发路径:

  Er³⁺通过^4I₁₅/₂ → ^4I₁₃/₂跃迁吸收光子,随后通过多光子过程跃迁至高能级,并产生红光发射(约650 nm,对应^4F₉/₂ → ^4I₁₅/₂跃迁)。

980 nm激发路径(弱响应):

  由于缺少Yb³⁺敏化,Er³⁺对980 nm吸收较弱,但在高功率激发下仍可产生绿色(520–550 nm)及红色发射。

低浓度Er³⁺体系具有较低的非辐射损失和较高的发光寿命,发射光谱清晰、稳定,适用于光谱分析与密测量。

四、产品优势

本产品具有独特优势:

首先,单掺Er³⁺体系结构简单,有利于研究纯粹的能级跃迁机制;

其次,2%低掺杂有效避免浓度猝灭,提高发光效率与稳定性;

再次,六方相结构提供的晶体环境,增强发光性能;

此外,微米级颗粒具有良好的操作性与结构稳定性,适用于多种光学体系;

同时,该材料在长波激发(如1530 nm)下表现出响应,是近红外二区研究的重要材料。

五、应用领域

六角相NaYF₄(6–10 μm)Er³⁺:2%材料在多个领域具有重要应用价值:

基础科研:用于研究Er³⁺自敏化发光机制及能级跃迁过程;

近红外成像研究:在1530 nm激发体系中用于深层组织成像探索;

光学传感:基于发光强度或寿命变化实现温度或环境检测;

光电子器件:用于红光发射材料或光转换元件;

对照材料:与Yb³⁺/Er³⁺共掺体系对比分析能量传递效率。

六、定制化与拓展能力

本产品支持多种定制服务,包括:

粒径调控(纳米级至微米级)

Er³⁺掺杂比例优化

引入Yb³⁺、Tm³⁺或Nd³⁺构建多掺杂体系

表面修饰(COOH、NH₂、PEG等)

核壳结构构建(如NaYF₄:Er@NaYF₄)以提高发光效率

通过进一步功能化,可拓展至生物标记、靶向成像及纳米复合材料等应用领域。

七、总结

六角相NaYF₄(6–10 μm)Yb³⁺/Er³⁺:0%/2%上转换材料凭借其低掺杂Er³⁺设计与晶体结构,在自敏化发光研究及长波激发应用中具有重要意义。其稳定的发光性能、清晰的光谱特征及良好的结构可控性,使其成为基础研究与功能材料中的重要选择。在未来近红外光学与生物成像技术发展中,该材料展现出良好的应用潜力。

西安齐岳生物科技有限公司专业提供高品质上转换纳米材料,涵盖油溶性与水溶性核壳型上转换纳米颗粒(UCNPs),稀土掺杂体系包括Yb³⁺、Er³⁺、Tm³⁺、Nd³⁺等,可实现808 nm或980 nm近红外激发的蓝光、绿光、红光及NIR-II发射。公司提供多种表面修饰选择,如PEG、PEG-COOH、PEI、PAA及油酸修饰,以满足科研和应用中的水溶性、油溶性及功能化需求。产品粒径均一、结晶度高、光学性能稳定、发光亮度高,广泛适用于生物荧光成像、深层组织示踪、光学传感、光学编码、信息防伪以及光电器件等领域。齐岳生物致力于为科研与产业用户提供可靠、可定制化的上转换纳米材料解决方案,推动纳米光学及生物医学研究的发展。

仅限科研使用!

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