Upconversion luminescence with tunable lifetime in NaYF4:Yb,Er nanocrystals: role of nanocrystal size

纳米晶 光子上转换 发光 材料科学 猝灭(荧光) 亮度 纳米技术 光电子学 光学 荧光 物理
作者
Jiangbo Zhao,Zhenda Lu,Yadong Yin,Christopher McRae,James A. Piper,Judith M. Dawes,Dayong Jin,Ewa M. Goldys
出处
期刊:Nanoscale [Royal Society of Chemistry]
卷期号:5 (3): 944-952 被引量:366
标识
DOI:10.1039/c2nr32482b
摘要

Despite recent achievements to reduce surface quenching in NaYF(4):Yb,Er nanocrystals, a complete understanding of how the nanocrystal size affects the brightness of upconversion luminescence is still incomplete. Here we investigated upconversion luminescence of Yb,Er-doped nanocrystals in a broad range of sizes from 6 nm to 45 nm (cubic or hexagonal phases), displaying an increasing red-to-green luminescence intensity ratio and reduced luminescence lifetimes with decreasing size. By analyzing the upconversion process with a set of rate equations, we found that their asymptotic analytic solutions explain lower decay rates of red compared to green upconversion luminescence. Furthermore, we quantified the effect of the surface on luminescence lifetime in a model where nanocrystal emitters are divided between the near-surface and inside regions of each nanocrystal. We clarify the influence of the four nonradiative recombination mechanisms (intrinsic phonon modes, vibration energy of surface ligands, solvent-mediated quenching, and surface defects) on the decay rates for different-size nanocrystals, and find that the defect density dominates decay rates for small (below 15 nm) nanocrystals. Our results indicate that a defect-reduction strategy is a key step in producing small upconversion nanocrystals with increased brightness for a variety of bioimaging and biosensing applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
chenkm05发布了新的文献求助10
2秒前
CrsCrsCrs完成签到,获得积分10
4秒前
Mollymama发布了新的文献求助10
4秒前
无用的老董西完成签到 ,获得积分10
10秒前
华仔应助万事屋采纳,获得10
11秒前
kkscanl完成签到 ,获得积分0
12秒前
thomas发布了新的文献求助10
13秒前
标致的泥猴桃完成签到,获得积分10
14秒前
Mollymama完成签到 ,获得积分10
14秒前
务实的一斩完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
22秒前
24秒前
万事屋发布了新的文献求助10
26秒前
clx发布了新的文献求助10
26秒前
Viliam完成签到 ,获得积分10
29秒前
35秒前
科研通AI6.1应助九月采纳,获得10
37秒前
自然棒球完成签到,获得积分10
37秒前
weijie完成签到,获得积分0
38秒前
科研通AI6.4应助clx采纳,获得10
42秒前
SimpleKwee发布了新的文献求助10
42秒前
雨恋凡尘完成签到,获得积分0
47秒前
49秒前
jeffrey完成签到,获得积分0
49秒前
完美世界应助thomas采纳,获得10
49秒前
Auralis完成签到 ,获得积分10
50秒前
歪比巴卜完成签到 ,获得积分10
51秒前
Gary完成签到 ,获得积分10
53秒前
Lion完成签到,获得积分10
55秒前
Henry完成签到,获得积分10
55秒前
九月发布了新的文献求助10
57秒前
mang完成签到 ,获得积分10
57秒前
永不言弃完成签到 ,获得积分0
59秒前
含光无形完成签到 ,获得积分10
1分钟前
liang19640908完成签到 ,获得积分0
1分钟前
YifanWang应助一个小胖子采纳,获得10
1分钟前
Felix0917完成签到,获得积分10
1分钟前
霖29完成签到,获得积分10
1分钟前
Magic完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Development Across Adulthood 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6444828
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8258624
关于积分的说明 17591662
捐赠科研通 5504521
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2901561
邀请新用户注册赠送积分活动 1878538
关于科研通互助平台的介绍 1718137