基于合作能量传递的Sm0.5Br0.5∶1%Sm2+离子上转换发光

刘晓辉， 马世童， 郑克志， 秦伟平(吉林大学 电子科学与工程学院， 吉林 长春 130021)

基于合作能量传递的Sm0.5Br0.5∶1%Sm2+离子上转换发光

刘晓辉， 马世童， 郑克志， 秦伟平*
(吉林大学 电子科学与工程学院， 吉林 长春 130021)

报道了Sm2+离子的上转换发光。在实验上证明了变价镧系离子同样可以作为上转换材料的发光中心。在近红外光的激发下，复合BaFCl0.5Br0.5∶1%Sm2+-CaF2∶1%Yb3+化合物发出红色上转换发光。上转换发射光谱中位于631，644，665，689，704，729 nm的特征发射分别来自于样品中Sm2+的5Di(i=0,1)→7Fj(j=0,1,2)特征跃迁。根据动力学分析及光子数拟合的结果，我们将二价Sm离子的上转换过程归因于合作能量传递，即：两个同时被激发的Yb3+离子合作将能量传递给一个Sm2+离子。

合作能量传递； Yb3+-dimer； Sm2+； 上转换发光

1 引 言

自上世纪60年代光频上转换作为一种新型的发光技术被发现以来，对上转换发光材料的研究引起了科研工作者的极大关注。起初，对于上转换发光的研究主要集中于光学性质的探讨[1-6]。基于其优良的光学特性，镧系离子掺杂上转换发光材料在显示、生物、激光、LEDs、医学、近红外光催化以及传感等领域得到了广泛的关注[7-16]。在之前的研究中，研究人员普遍利用三价稀土离子作为掺杂离子(通常选择Tm3+、Er3+、Tb3+及Ho3+等稀土离子作为激活剂，选择在近红外区具有较大吸收的Yb3+离子作为敏化剂)来实现各类上转换发光材料的制备[17-20]。但是，到目前为止，对于变价稀土离子的上转换发光几乎没有报道。作为一种常见的变价稀土离子，在过去的数十年间，关于Sm2+离子纯红色下转换发光以及在光储存方面的研究已经有大量报道[21-24]。Sm2+离子外层电子结构与Eu3+离子相似，一般可以通过下转换激发方式获得其红光发光。自Sm2+离子室温下光谱烧孔现象被报道以来，Sm2+离子掺杂氟卤化物混合晶体由于在超高密度光谱数据储存方面的潜在应用引起了研究者们极大的研究热情[25-27]。然而，迄今为止，还没有关于在近红外光激发下Sm2+离子上转换发光的报道。由于其能级特征，Sm2+离子不能单独地吸收近红外光子，也不能与Yb3+离子之间发生共振能量传递。理论上，双光子吸收可以实现Sm2+离子的上转换发光。然而，直到现在，仍没有关于Sm2+离子上转换发光方面的报道，主要原因是双光子吸收的效率太低(η=～10-13)[28]。比起双光子吸收，Yb3+-dimer向其他镧系离子的合作能量传递效率相对较高(η=～10-6)，我们认为这可能是实现二价Sm离子上转换发光的有效途径[29]。

合作能量传递是指稀土离子两个处于激发态的电子同时将能量传递给其他离子。合作跃迁过程的实现，与固体基质中镧系离子团簇的形成有着密切的关系。镧系离子团簇，如Yb3+-dimers，在碱土金属氟化物基质(如CaF2)中最易形成，这主要取决于稀土离子的种类以及在基质中离子的掺杂浓度[30-31]。原则上说，基于Yb3+-dimers的合作能量传递过程可以匹配Sm2+离子基态与激发态能级间大的能量间隙，实现对Sm2+离子的激发。然而，直到现在，仍没有研究者能够通过上转换激发方式实现Sm2+离子的上转换发光。

通过传统的高温固相还原方法制备Yb3+、Sm2+离子共掺杂的材料比较困难，这是无法获得Sm2+离子上转换发光的主要原因。镧系元素通常以稳定的三价态存在，将三价离子转变为二价需要经过一个强还原过程。然而，Yb3+与Sm2+有相似的氧化还原电位，在还原Sm3+离子的同时，Yb3+离子也会被还原。因此，实现同一材料中同时存在Yb3+离子和Sm2+离子，需要找到一个合适的合成方法。

本文通过改良的分步高温合成方法成功制备了一种复合材料BaFCl0.5Br0.5∶1%Sm2+-CaF2∶1%Yb3+，实现了三价Yb3+离子和二价Sm2+离子在复合化合物的共存。通过978nm近红外光激发，借助合作能量传递过程首次获得了Sm2+离子的上转换发光。

2 实 验

2.1CaF2∶x%Yb3+粉末制备

采用高温固相法制备不同浓度Yb3+掺杂的CaF2∶x%Yb3+粉末样品。制备过程如下：称取5mmol CaF2以及0.005，0.025，0.05，0.075，0.1mmol YbF3，充分研磨混合后置入刚玉坩埚并密封于管式炉中，在惰性气氛氩气保护下加热至1400℃，保持2h煅烧。

2.2BaFCl0.5Br0.5∶y%Sm2+粉末制备

采用高温固相还原法制备不同浓度Sm2+掺杂的BaFCl0.5Br0.5∶y%Sm2+粉末样品。制备过程如下：称取2mmol BaF2、1mmol BaCl2、1mmol BaBr2以及0.004，0.02，0.04，0.06，0.08mmol SmF3。充分混合研磨后，放入石墨坩埚并密封于管式炉中，通入氢气作为还原气氛，然后将管式炉加热至1200℃，保持2h煅烧。

2.3BaFCl0.5Br0.5∶1%Sm2+-CaF2∶1%Yb3+粉末制备

按BaFCl0.5Br0.5∶1%Sm2+与CaF2∶1%Yb3+之间质量比为5∶1、4∶1、3∶1、2∶1、1∶1、1∶3、1∶4及1∶5称取原料，充分混合研磨，将混合物置于刚玉坩埚中，于900℃马弗炉中经10min高温煅烧，然后迅速拿出降至室温，即得到不同质量比的复合材料。

2.4材料表征与测试

样品结构采用日本Model Rigaku RU-200BX 型号的XRD测量仪进行测试。室温下，使用Hitachi F-4500荧光光谱仪进行光谱测量，光源为北京凯普林公司生产的978nm半导体激光器，最大输出功率为10W。荧光寿命用CW978nm半导体激光器、斩波器及示波器(Tektronix DPO4104B,带宽1GHz，采样频率5GHz/s)搭建测试系统测量。

3 结果与讨论

在相同测试条件下，通过比较不同浓度Yb3+及Sm2+掺杂的CaF2及 BaFCl0.5Br0.5粉末的发光强度，得到Yb3+-dimer及Sm2+离子的最强发光分别对应于CaF2∶1%Yb3+与BaFCl0.5Br0.5∶1%Sm2+材料，如图1所示。因此，我们选择 Yb3+和Sm2+摩尔分数分别为1%的掺杂样品进行下一步研究。在图1(a)光谱中，在470～570nm范围内均出现一个宽的发射峰，这一宽峰发射正是Yb3+-dimers的合作发光。从光谱中可知，宽的发射峰包含几个互相连接在一起的尖峰发射。由于Yb3+离子的2F5/2及2F7/2能级在四角形晶体场中可劈裂产生3或4个独立的能级，因此，在Yb3+离子合作发光过程中，每2个劈裂后形成的独立能级间随机组合形成发射的几率增大，光谱中表现为能级位置不同但又彼此相邻的尖峰发射。这些相近的发射峰互相连接形成位于绿光区域的Yb3+-dimers的宽峰合作发射。

图1(a) 近红外光激发下不同浓度YbF3掺杂CaF2样品的上转换发光强度对比结果；(b)408nm激发下不同浓度SmF3掺杂BaFCl0.5Br0.5样品的下转换发光强度变化趋势。

Fig.1(a) Comparison of the upconversion luminescence intensity of CaF2samples with different concentration of YbF3under the near infrared excitation. (b) Comparison of the downconversion luminescence intensity of BaFCl0.5Br0.5samples with different concentration of SmF3under the near infrared excitation.

选取BaFCl0.5Br0.5∶1%Sm2+及CaF2∶1%Yb3+样品为基准。二者按不同质量比进行混合研磨煅烧，得到最佳混合比例复合物，获得Sm2+离子最强上转换发光。如图2所示，当BaFCl0.5Br0.5∶1%Sm2+与CaF2∶1%Yb3+质量比为1∶1时，二者上转换发射强度同时达到最大。

图2BaFCl0.5Br0.5∶1%Sm2+与CaF2∶1%Yb3+不同质量比的复合物在煅烧后的上转换发射强度变化趋势

Fig.2Changing tendency of the upconversion luminescence intensity of the composite of BaFCl0.5Br0.5∶1%Sm2+and CaF2∶1%Yb3+with different mass ratios

以BaFCl0.5Br0.5∶1%Sm2+及CaF2∶1%Yb3+最佳质量比复合物为基准，在最佳混合比例的基础上探索最佳煅烧时间，获得Yb3+-dimer及Sm2+离子最大上转换发射强度。当确定二者之间质量比为1∶1时，不同煅烧时间所对应的上转换发射强度差别较大。图3为质量比1∶1的样品的上转换发射强度随煅烧时间的变化趋势。随着煅烧时间的不断增加，Yb3+-dimer合作发射及Sm2+离子的上转换发射强度不断降低。由于在高温煅烧过程中可能接触空气，所以随着煅烧时间的延长，一方面更多的Sm2+离子重新被氧化为Sm3+离子，导致Sm2+离子数量不断减少，发光强度降低；另一方面，高温下长时间煅烧使得基质本身也发生氧化，导致基质晶体场环境发生变化，与掺杂离子匹配度降低，发光强度降低。

图3BaFCl0.5Br0.5∶1%Sm2+与CaF2∶1%Yb3+质量比为1∶1时，不同煅烧时间后的复合物的上转换发射强度变化趋势。

Fig.3Changing tendency of the upconversion emission intensity of BaFCl0.5Br0.5∶1%Sm2+and CaF2∶1%Yb3+composite with the mass ratio of1∶1after different calcination time

如图4所示为复合物及CaF2∶1%Yb3+的特征吸收光谱。从图中可知，位于紫外-可见及近红外区域的宽峰吸收分别来自于Sm2+离子和Yb3+离子的特征吸收。对于复合物及CaF2∶1%Yb3+样品而言，位于950nm附近的吸收带来自于Yb3+离子2F7/2基态到2F5/2激发态的电子跃迁。在复合物吸收光谱中，在紫外-可见区域出现了包括4个尖峰吸收的宽带吸收，这一宽带吸收来自于Sm2+离子4f5d带的特征吸收。

图4 复合物及CaF2∶1%Yb3+的吸收光谱

Fig.4Absorption spectra of the composite and CaF2∶1%Yb3+

接下来，我们对比研究了不同激发方式下Sm2+离子的发光变化。首先在408nm激发下，记录复合物可见区的荧光发射光谱，如图5(a)中黑色曲线所示。红色曲线为近红外连续光激发下，Sm2+离子上转换发射光谱。从图中可以看出，所得到的上转换发射曲线与通过下转换方式激发BaFCl0.5Br0.5∶1%Sm2+所获得发射光谱一致。这充分表明，无论是通过上转换方式或下转换方式激发，均能够获得位于相同波长范围且发射峰位置一致的Sm2+离子发射。

如图5(b)所示，在近红外光激发下，光谱中出现Yb3+-dimer及Sm2+离子的上转换发射。复合材料中Yb3+-dimers的合作发射强度相比于CaF2∶1%Yb3+中合作发光的发射强度有所降低。但与Sm2+离子的发射强度相比，Yb3+-dimers的发射依然很强，说明Yb3+-dimers在合作敏化的过程中只有部分辐射能量传递给Sm2+离子，实现其上转换布居。

图6给出了Yb3+-dimer与Sm2+离子之间可能的合作能量传递及上转换布居过程。由于Sm2+离子5Di与7Fj能级之间能量差较大，不可能通过直接吸收近红外光子或通过与Yb3+离子之间的共振能量传递实现对5Di能级的布居。因此，通过Yb3+-dimers的合作敏化过程可以实现Sm2+离子7Fj到5Di能级间的能量跃迁。如图中所示，在近红外光激发下，Yb3+-dimer同时吸收两个近红外光子，将辐射能量通过合作敏化的形式传递给一个相邻的Sm2+离子，实现对Sm2+离子的5D3能级布居。较低的5D0,1能级通过5D3能级的无辐射弛豫实现布居，5D0,1向下辐射跃迁回到基态7Fj(j=0,1,2)，完成上转换发射过程。

图5(a)408nm激发下的BaFCl0.5Br0.5∶1%Sm2+的下转换发射光谱和978nm激发下的复合物的上转换发射光谱；(b) CaF2∶1%Yb3+及复合物的上转换发射光谱。

Fig.5(a) Downconversion spectra of BaFCl0.5Br0.5∶1%Sm2+under408nm excitation and upconversion spectra of CaF2∶1%Yb3+under980nm excitation. (b) Upconversion spectra of CaF2∶1%Yb3+and the composite.

图6Yb3+、Sm2+离子能级示意图及可能的上转换布居过程。

Fig.6Schematic energy level diagram of Yb3+and Sm2+ions and possible UC population and emission processes

然后，我们对不同样品分别进行了动力学分析。激发态衰减时间的变化充分证明了Yb3+-dimers与Sm2+离子之间存在合作能量传递过程。以Yb3+-dimer绿光区域宽带发射所包含的500nm特征发射峰为监测波长，研究了不同材料中的合作发光激发态寿命变化情况。图7(a)为CaF2∶1%Yb3+及复合物荧光衰减曲线及拟合的寿命结果。在CaF∶1%Yb3+样品中，Yb3+-dimers激发态寿命为1.167ms。而复合物中，Yb3+-dimers激发态寿命为0.991ms。比起CaF2∶1%Yb3+中Yb3+-dimers的激发态寿命，复合材料中的寿命明显减小。因此我们认为，在复合物中，Yb3+-dimers激发态能量一部分用于合作发光，一部分通过合作敏化过程传递给Sm2+离子实现其上能级的布居，完成Sm2+离子上转换发光。在CaF2中Yb3+离子形成离子对后，其激发态能量与Sm2+离子5Di跃迁间实现共振，能量传递得以进行。

图7(a)978nm激发下的Yb3+-dimers合作发光寿命曲线；(b)Sm2+离子5Di→7Fj跃迁上转换发光衰减曲线。

Fig.7(a) Decay curves of cooperative luminescence from Yb3+-dimers by monitoring500nm emission of BaFCl0.5Br0.5∶1%Sm2+-CaF2∶1%Yb3+and CaF2∶1%Yb3+under978nm excitation. (b) UC photoluminescence decay curves of the5Di→7Fjtransitions of Sm2+ions.

从图7(a)可知，所得到的衰减曲线均没有上升区间，表明Yb3+-dimers的合作发光来自于激发态吸收过程。然而，Sm2+离子的激发态能级衰减曲线均由上升区间和下降区间两部分组成，如图7(b)所示，表明激发Sm2+离子的能量来自于其他离子的能量传递。复合物中，Yb3+-dimers可以吸收近红外光子并通过合作能量传递过程激发Sm2+离子。

对于一个不饱和的上转换过程，上转换荧光强度If同激发光功率密度INIR的n次方成正比，即

(1)

lgIf∝nlgINIR,

(2)

测量不同激发光功率密度下所对应的上转换发射强度，利用线性拟合得到特定能级上转换发射过程所需泵浦光子数。

为了更深入地分析上转换布居过程，对上转换荧光强度与泵浦光功率密度之间的对应关系进行表征。图8为Sm2+离子5Di(i=0,1)→7Fj(j=0,1,2)上转换荧光发射强度与光功率密度间的双对数曲线。从图中结果看，5Di(i=0,1) →7Fj(j=0,1,2)跃迁的光子数接近2，所需近红外光子数一致，均为两个。进一步证明了Sm2+离子5Di能级的布居是由Yb3+-dimer的合作能量传递实现的。

图8Sm2+离子5Di(i=0,1) →7Fj(j=0,1,2)上转换荧光发射强度与光功率密度间的对应关系

Fig.8Excitation power dependence of UCL of5Di(i=0,1)→7Fj(j=0,1,2) in Sm2+ions

4 结 论

通过改良的分步高温煅烧法成功制备了复合材料BaFCl0.5Br0.5∶1%Sm2+-CaF2∶1%Yb3+，实现了Yb3+离子与Sm2+离子共存。在978nm近红外光激发下获得了Sm2+离子的红色上转换发光。Sm2+离子发射峰位于631,644,665,689,704，729nm的上转换荧光，分别对应于Sm2+离子的5D0,1→7F0,1,2跃迁。通过激发态动力学分析，我们将Sm2+离子的激发态能级的布居归结为以下过程：Yb3+-dimer吸收近红外光子后，通过合作能量传递将能量传递给Sm2+离子来布居其上能级，从而实现Sm2+离子的上转换发光。

[1] JOHNSON L, GUGGENHEIM H. Laser emission at 3 μm from Dy3+in BaY2F8[J].Appl.Phys.Lett., 1973, 23(2):96-98.

[2] SILVERSMITH A, LENTH W, MACFARLANE R. Green infrared-pumped erbium upconversion laser [J].Appl.Phys.Lett., 1987, 51(24):1977-1979.

[3] MACFARLANE R, TONG F, SILVERSMITH A,etal.. Violet cw neodymium upconversion laser [J].Appl.Phys.Lett., 1988, 52(16):1300-1302.

[4] DANGER T, KOETKE J, BREDE R,etal.. Spectroscopy and green upconversion laser emission of Er3+-doped crystals at room temperature [J].J.Appl.Phys.， 1994, 76(3):1413-1422.

[5] JOUBERT M F. Photon avalanche upconversion in rare earth laser materials [J].Opt.Mater., 1999, 11(2):181-203.

[6] POLLNAU M, GAMELIN D, LÜTHI S,etal.. Power dependence of upconversion luminescence in lanthanide and transition-metal-ion systems [J].Phys.Rev. B, 2000, 61(5):3337.

[7] MINISCALCO W, ANDREWS L, THOMPSON B,etal.. 1.3 μm fluoride fibre laser [J].Electron.Lett., 1988, 24(1):28-29.

[8] ALLAIN J, MONERIE M, POIGNANT H. Red upconversion Yb-sensitised Pr fluoride fibre laser pumped in 0.8 mu m region [J].Electron.Lett., 1991, 27(13):1156-1157.

[9] ALLAIN J, MONERIE M, POIGNANT H. Tunable green upconversion erbium fibre laser [J].Electron.Lett., 1992, 28(2):111-113.

[10] TÖBBEN H. Room temperature CW fibre laser at 3.5 μm in Er3+-doped ZBLAN glass [J].Electron.Lett., 1992, 28(14):1361-1362.

[11] PARK W, JUNG M, YOON D. Influence of Eu3+, Bi3+co-doping content on photoluminescence of YVO4red phosphors induced by ultraviolet excitation [J].Sens.ActuatorB:Chem., 2007, 126(1):324-327.

[12] YI L, HE X, ZHOU L,etal.. A potential red phosphor LiGd(MoO4)2∶Eu3+for light-emitting diode application [J].JLumin.， 2010, 130(6):1113-1117.

[13] ALONSO J, FERRER J, SALINAS-CASTILLO A,etal.. Solvent dependent behaviour of poly (9-vinylcarbazole)-based polymer light emitting diodes [J].SolidStateElectron., 2010, 54(11):1269-1272.

[14] QIN W, ZHANG D, ZHAO D,etal.. Near-infrared photocatalysis based on YF3∶Yb3+, Tm3+/TiO2core/shell nanoparticles [J].Chem.Commun.， 2010, 46(13):2304-2306.

[15] WEI L, DOUGHAN S, HAN Y,etal.. The intersection of CMOS microsystems and upconversion nanoparticles for luminescence bioimaging and bioassays [J].Sensors, 2014, 14(9):16829-16855.

[16] GUO X, DI W, CHEN C,etal.. Enhanced near-infrared photocatalysis of NaYF4∶Yb, Tm/CdS/TiO2composites [J].DaltonTrans.， 2014, 43(3):1048-1054.

[17] 徐嘉林, 金维召, 刘旺, 等. Ho,Yb∶Tb3Ga5O12纳米粉体制备及发光性能研究 [J]. 中国光学, 2015, 8(4):608-614.

XU J L, JIN W Z, LIU W,etal.. Preparation and luminescent properties of Ho,Yb∶Tb3Ga5O12nano-powder [J].Chin.Opt., 2015, 8(4):608-614. (in Chinese)

[18] 李树伟, 孙佳石, 石琳琳, 等. 掺杂浓度对BaGd2ZnO5∶Er3+/Yb3+荧光粉上转换发光的影响 [J]. 光子学报, 2015, 44(8):0816002.

LI S W, SUN J S, SHI L L,etal.. Influence of doping concentration on the upconversion luminescence in BaGd2ZnO5∶Er3+/Yb3+[J].ActaPhoton.Sinica, 2015, 44(8):0816002. (in Chinese)

[19] DOSEV D, KENNEDY I, GODLEWSKI M,etal.. Fluorescence upconversion in Sm-doped Gd2O3[J].Appl.Phys.Lett., 2006, 88(1):1906.

[20] DAS S, REDDY A A, PRAKASH G V. Strong green upconversion emission from Er3+-Yb3+co-doped KCaBO3phosphor [J].Chem.Phys.Lett., 2011, 504(4):206-210.

[21] BEURER E, GRIMM J, GERNER P,etal.. New type of near-infrared to visible photon upconversion in Tm2+-doped CsCaI3[J].J.Am.Chem.Soc., 2006, 128(10):3110-3111.

[22] O’CONNOR J, BOSTICK H. Radiation effects in CaF2∶Sm [J].J.Appl.Phys., 1962, 33(5):1868-1870.

[23] DIEKE G H, SARUP A R. Fluorescence spectrum and the energy levels of the Sm2+ion [J].J.Chem.Phys., 1962, 36(2):371-377.

[24] WOOD D, KAISER W. Absorption and fluorescence of Sm2+in CaF2, SrF2, and BaF2[J].Phys.Rev., 1962, 126(6):2079.

[25] JAANISO R, BILL H. Room temperature persistent spectral hole burning in Sm-doped SrFCl1/2Br1/2mixed crystals [J].Europhys.Lett., 1991, 16(6):569.

[26] HOLLIDAY K, WEI C, CROCI M,etal.. Spectral hole-burning measurements of optical dephasing between 2-300 K in Sm2+doped substitutionally disordered microcrystals [J].J.Lumin., 1992, 53(1):227-230.

[27] ZHANG J, HUANG S, QIN W,etal.. Process of persistent spectral hole burning in SrFCl∶Sm2+[J].J.Lumin., 1992, 53(1):275-278.

[28] BAYER E, SCHAACK G. Two-photon absorption of CaF2∶Eu2+[J].Phys.Stat.Sol. B, 1970, 41(2):827-835.

[29] KUSHIDA T. Energy transfer and cooperative optical transitions in rare-earth doped inorganic materials. Ⅱ.Comparison with experiments [J].J.Phys.Soc.Jpn., 1973, 34(5):1327-1333.

[30] VARSANYI F, DIEKE G. Ion-pair resonance mechanism of energy transfer in rare earth crystal fluorescence [J].Phys.Rev.Lett., 1961, 7(12):442.

[31] PETIT V, CAMY P, DOUALAN J L,etal.. Spectroscopy of Yb3+∶CaF2: from isolated centers to clusters [J].Phys.Rev. B, 2008, 78(8):085131.

刘晓辉(1988-)，男，内蒙古包头人，博士研究生，2012年于内蒙古民族大学获得学士学位，主要从事稀土离子合作量子跃迁的研究。

E-mail: 435396415@qq.com秦伟平(1961-)，男，吉林长春人，博士，1999年于中国科学院物理研究所获得博士学位，主要从事稀土纳米发光材料的研究。

E-mail: wpqin@jlu.edu.cn

UpconversionLuminescenceofSm2+IonsBasedonCooperativeEnergyTransfer

LIUXiao-hui,MAShi-tong,ZHENGKe-zhi,QINWei-ping*

(CollegeofElectronicScience&Engineering,JilinUniversity,Changchun130012,China)
*CorrespondingAuthor,E-mail:wpqin@jlu.edu.cn

We report the observation of upconversion luminescence from Sm2+ions, which demonstrate that changeable valence lanthanides can served as the ions for optical frequency transformation. Upon the excitation of980nm diode laser, the doped Sm2+ions in the hybrid material of BaFCl0.5Br0.5∶1%Sm2+-CaF2∶1%Yb3+emit red upconversion fluorescence peaked at631,644,665,689,704,729nm from the5D0,1→7F0,1,2transitions, respectively. By transient dynamic analysis, we attribute the excitation of Sm2+ions to the cooperation energy transfer process: two excited Yb3+ions simultaneously transfer their energy to one Sm2+ion.

cooperative energy transfer; Yb3+-dimer; Sm2+; upconversion luminescence Supported by National Natural Science Foundation of China(11274139,11474132)

1000-7032(2017)11-1413-07

O482.31

A

10.3788/fgxb20173811.1413

2017-04-26；

2017-05-03

国家自然科学基金(11274139,11474132)资助项目