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Colour-optimized quantum yields of Yb, Tm Co-doped upconversion nanocrystals

  • Wepresent here a systematic analysis of the influence of Tm3+ Doping concentrations (xTm) on the excitation power (P)-dependent upconversion luminescence and -performance of hexagonal-Phase NaYF4: 20% Yb3+, xTm%Tm3+ upconversion nanoparticles (UCNPs) for xTm of 0.2, 0.5, 0.8, 1.2, and 2.0, respectively. Our results reveal the influence of these differentTm3+ doping concentrations with respect to optimized upconversion quantum yield (ΦUC) values of the variousTm3+ upconversion emission bands, with the highestΦUC values of theTm3+ emission bands above 700 nmresulting for different xTm values as theTm3+ emission bands below 700 nm. This underlines the potential ofTm3+ dopant concentration for colour tuning. Special emphasis was dedicated to the spectroscopic parameters that can be linked to the (de)population pathways of the variousTm3+ energy levels, like the P- and xTm-dependent slope factors and the intensity ratios of selected emission bands. The evaluation of all parameters indicatesWepresent here a systematic analysis of the influence of Tm3+ Doping concentrations (xTm) on the excitation power (P)-dependent upconversion luminescence and -performance of hexagonal-Phase NaYF4: 20% Yb3+, xTm%Tm3+ upconversion nanoparticles (UCNPs) for xTm of 0.2, 0.5, 0.8, 1.2, and 2.0, respectively. Our results reveal the influence of these differentTm3+ doping concentrations with respect to optimized upconversion quantum yield (ΦUC) values of the variousTm3+ upconversion emission bands, with the highestΦUC values of theTm3+ emission bands above 700 nmresulting for different xTm values as theTm3+ emission bands below 700 nm. This underlines the potential ofTm3+ dopant concentration for colour tuning. Special emphasis was dedicated to the spectroscopic parameters that can be linked to the (de)population pathways of the variousTm3+ energy levels, like the P- and xTm-dependent slope factors and the intensity ratios of selected emission bands. The evaluation of all parameters indicates that not only energy transfer upconversion-, but also crossrelaxation processes between neighbouringTm3+ ions play a vital role in the (de)population of the excited energy levels of Yb3+, Tm3+ codoped nanocrystals.zeige mehrzeige weniger

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Metadaten
Autoren/innen:Marco Kraft, Christian Würth, Emilia Palo, Tero Soukka, Ute Resch-Genger
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Methods and Applications in Fluorescence
Jahr der Erstveröffentlichung:2019
Organisationseinheit der BAM:1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien
1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien / 1.2 Biophotonik
Jahrgang/Band:7
Ausgabe/Heft:2
Erste Seite:024001, 1
Letzte Seite:6
DDC-Klassifikation:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Lanthanide; Lifetime; Mechanism; Nano; Nanomaterial; Photoluminescence; Photophysics; Quantum yield; Upconversion nanoparticle
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Materialien und Stoffe
Analytical Sciences
Analytical Sciences / Sensorik
DOI:https://doi.org/10.1088/2050-6120/ab023b
URL:http://gateway.webofknowledge.com/gateway/Gateway.cgi?GWVersion=2&SrcAuth=Alerting&SrcApp=Alerting&DestApp=WOS_CPL&DestLinkType=FullRecord&UT=WOS:000458053700001
ISSN:2050-6120
Verfügbarkeit des Volltexts:Volltext-PDF im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:21.02.2019
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:21.02.2019