NaYF₄:Yb³⁺30% / Er³⁺70% 上转换纳米材料

产品名称：NaYF₄:Yb³⁺30% / Er³⁺70% 上转换纳米材料

产品描述：

NaYF₄:Yb³⁺30% / Er³⁺70% 上转换纳米材料

一、产品整体概述：中高Er³⁺富集的增强型红绿协同上转换发光体系

NaYF₄:Yb³⁺30%/Er³⁺70% 上转换纳米材料是一种基于六方相β-NaYF₄晶体构建的稀土掺杂发光体系，通过适中比例的Yb³⁺敏化剂与高比例Er³⁺发光中心协同作用，在980 nm近红外光激发下实现高强度可见光上转换发射。

该体系属于“高发光中心密度 + 中等敏化强度”的非典型平衡型上转换材料，相较于常规Yb³⁺高掺杂体系，其能量传递路径更复杂，Er³⁺间交互作用更显著，呈现出红绿光竞争发射特征明显、光谱调控空间大的特点，适用于光学调控研究、发光材料设计及功能化纳米体系。

二、材料结构设计：Yb³⁺敏化网络与Er³⁺高密度发光中心协同体系

1. Yb³⁺（30%）——适中强度近红外敏化体系

Yb³⁺在该材料中作为主要敏化离子，比例为30%，其作用包括：

吸收980 nm近红外光

向Er³⁺提供初级能量

构建稳定能量传递网络

提供适中激发强度

30% Yb³⁺属于较常见的平衡型敏化比例，可避免过高浓度带来的能量迁移损失，同时保证足够吸收能力。

2. Er³⁺（70%）——高浓度可见光发射中心体系

Er³⁺在该体系中占据主导地位，具有以下特征：

高密度发光中心

强Er³⁺–Er³⁺能量交互

多能级跃迁竞争增强

红绿光发射比例易调控

主要发射包括：

520 nm（²H₁₁/₂ → ⁴I₁₅/₂，绿光）

540 nm（⁴S₃/₂ → ⁴I₁₅/₂，亮绿光）

650 nm（⁴F₉/₂ → ⁴I₁₅/₂，红光）

3. NaYF₄基体——低声子能量稳定晶格环境

NaYF₄提供：

低声子能量环境

减少非辐射跃迁

稳定稀土离子分布

支撑多光子发光过程

β相结构为上转换发光提供佳晶格条件。

三、980 nm激发机制：中等敏化驱动的复杂能量传递体系

1. 基本能量传递路径

该体系的基本过程为：

Yb³⁺吸收980 nm光子

能量传递至Er³⁺

Er³⁺逐级激发至高能态

发生辐射跃迁产生可见光

2. 高Er³⁺浓度带来的路径复杂化

由于Er³⁺浓度较高（70%），体系中出现：

Er³⁺–Er³⁺能量迁移增强

能量再分配过程增加

激发态寿命变化

红绿光竞争显著

四、光学性能特征：红绿光竞争增强型上转换发光体系

1. 主要发射波长

NaYF₄:Yb30/Er70体系典型发射：

520 nm（绿光）

540 nm（亮绿光）

650 nm（红光）

2. 发射特征变化

该体系与常规Yb高掺杂体系相比表现出：

红光比例明显增强

绿光与红光竞争增强

光谱宽化

发射强度对激发功率更敏感

五、高Er³⁺浓度体系的物理效应

1. Er³⁺–Er³⁺交互增强

导致：

能级耦合增强

能量迁移复杂化

发光路径多样化

2. 浓度猝灭与增强并存

高Er³⁺浓度可能带来：

非辐射跃迁增强（猝灭）

同时提高发光中心数量（增强）

终表现为复杂平衡体系

3. 红光增强机制

红光（650 nm）增强通常来自：

交叉弛豫过程增加

高能级非辐射弛豫路径增加

Er³⁺能级重新分布

六、应用领域

1. 发光机制研究平台

用于：

稀土高浓度效应研究

能量迁移动力学分析

红绿光竞争机制探索

2. 可调谐发光材料

适用于：

红绿光比例调控

光谱设计材料

非线性光学体系

3. 光学编码与信息存储

可用于：

多色编码材料

光学防伪体系

信息加密标记

4. 生物荧光标记（潜在应用）

在适当修饰后可用于：

细胞成像

生物标记

荧光探针体系

七、产品优势总结

Yb³⁺30%提供稳定敏化能力

Er³⁺70%增强发光中心密度

红绿光发射竞争显著

NaYF₄低声子基体提高稳定性

光谱调控空间大

适用于基础研究与功能材料设计

八、储存与使用建议

避光保存

4℃低温储存

避免强酸强碱环境

使用前充分分散

避免高功率长时间激发

九、总结：红绿竞争增强型上转换发光研究材料体系

NaYF₄:Yb³⁺30%/Er³⁺70% 是一种典型的高Er³⁺富集增强型上转换纳米材料体系，其核心特征在于红绿光竞争发射增强与复杂能量迁移行为。

该材料适用于上转换发光机制研究、光谱调控材料设计及多功能光学体系，是研究稀土高浓度发光行为的重要模型体系之一。

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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