Ag@SiO2核壳纳米颗粒对Eu-PMMA薄膜的发光增强效应

龙江迷，陈晓波，赵国营，李永良，郭敬华，王杰亮，李 崧，刘泉林

（1.北京师范大学 应用光学北京重点实验室与物理学系，北京 100875；2.上海应用技术大学 材料科学与工程学院，上海 200235；3.北京科技大学 材料科学与工程学院，北京 100083）

1 引言

稀土离子由于其4f-4f或5d-4f的跃迁而产生大量的辐射，在材料中的发光现象非常丰富，这使得稀土元素在发光材料领域备受关注，稀土离子掺杂的发光材料被广泛应用于发光器件、生物医学、显示显像、太阳能电池等领域[1-5]。

稀土离子的4fN组态内存在宇称禁戒，4f-4f之间的跃迁被限制，晶体场的作用也只能使部分跃迁被允许。因此，镧系元素发光材料与传统的荧光染料相比，发光强度都比较弱。近年来，通过在镧系络合物中掺杂等离子体粒子增强稀土离子的发光性能成为了研究的热点[6-9]。纳米金属表面等离子体可以由自由空间的光直接激发产生局域表面等离子体激元，这是表面等离子体的一大优势。表面等离子体可以将一部分能量储存于电子气体中，能够有效地产生强光场和强局域电场，为稀土离子在各能级间的跃迁提供能量，进而增强各种发光过程[10]。Au、Ag等金属等离子体增强发光已经以各种类型结构得以应用，如Zahra[11-13]等研究了掺稀土的发光玻璃、PVA薄膜和溶液中Au、Ag等离子体对稀土离子的发光的增强情况，并且展现了明显的增强效果。贵金属Ag和Au与SiO2的核壳结构对增强稀土配合物的发光也表现出了很好的效果[6,14]。为了达到金属增强稀土配合物的最佳发光效果，对控制金属纳米颗粒的尺寸以及调节颗粒与稀土配合物之间的距离的研究引起了重视[15]。……