2次元構造に抑制された濃度消光を伴うブロードバンド近赤外排出リン

活性化因子を使用した無機発光材料の場合、エネルギー収率は通常、濃度消光効果として知られている活性化因子濃度の増加とともに減少することが観察されます。この現象を阻害するために、一般的な戦略は、アクティベーター間の距離を増やすことです。以前のレポートのほとんどは、3次元の結晶格子に焦点を当てており、2次元層構造に関する報告はほとんどありません。ここでは、層状構造を備えた新規Cr3+活性化近赤外（NIR）蛍光体Li2SR2AL（PO4）3（LSAPO）を合成し、そのような2次元構造で、濃度の消光が抑制されることを実験的に証明しました。460 nmの励起未満で、LSAPO：CR3+は、823 nmを中心とした広いNIR排出バンド（700-1200 nm）を与え、178 nmの半値（FWHM）と幅広い吸収帯の全幅（FWHM）を与え、NIRでの潜在的な応用を示しています。分光法。さらに、Cr3+およびYb3+イオンをコドピーすることにより、発光帯域幅をさらに約230 nmのFWHMに拡大し、内部量子効率は54％から61％に増加し、熱安定性が改善されました。LSAPO：CR3+、YB3+蛍光体とブルーチップを備えた製造されたNIRデバイスは、ナイトビジョンテクノロジーと医療分野に適用できます。

For inorganic luminescent materials with activators, the energy yield is usually observed to decrease with an increase in activator concentration, which is known as the concentration quenching effect. To inhibit this phenomenon, a common strategy is to increase the distance between activators. Most previous reports have focused on the three-dimensional crystal lattice, and there have been few reports about two-dimensional layered structure. Herein, we synthesized a novel Cr3+-activated near-infrared (NIR) phosphor Li2Sr2Al(PO4)3 (LSAPO) with layered structure, and in such a two-dimensional structure, we proved experimentally that the concentration quenching was suppressed. Under 460 nm excitation, LSAPO:Cr3+ gave a broad NIR emission band (700-1200 nm) centered at 823 nm with a full width at half-maximum (fwhm) of 178 nm and a broad absorption band, indicating its potential application in NIR spectroscopy. Moreover, by codoping Cr3+ and Yb3+ ions, we further widened the emission bandwidth to ∼230 nm of fwhm, the internal quantum efficiency increased from 54% to 61%, and the thermal stability was improved. The fabricated NIR device with a LSAPO:Cr3+,Yb3+ phosphor coupled with blue chips can be applied in night-vision technologies and medical fields.