Наночастицы NaLuF4: Yb3+, Er3+, Ce3+ для создания компактных волноводных усилителей и визуализации в ближнем ИК диапазоне спектра
Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, 075-15-2021-1357
Российский научный фонд, 21-79-10384
Министерство просвещения Российской Федерации, 122122600055-2
Хайдуков К.В.
1,2, Крылов И.В.
1, Николаева М.Е.
3,2, Рочева В.В.
1, Хайдуков Е.В.
1,21Федеральный научно-исследовательский центр "Кристаллография и Фотоника" Российской академии наук, Москва, Россия
2Московский Педагогический Государственный Университет, Москва, Россия
3Научно-производственная компания "ООО НПФ Синтол", Москва, Россия
Email: haidukov_11@mail.ru, Ivan_Krylov@bk.ru, mesarycheva@gmail.com, vrocheva@mail.ru, khaydukov@mail.ru
Поступила в редакцию: 23 ноября 2022 г.
В окончательной редакции: 20 февраля 2023 г.
Принята к печати: 22 февраля 2023 г.
Выставление онлайн: 12 июня 2023 г.
Фторидные нанокристаллы, солегированные ионами лантанидов, хорошо известны, поскольку позволяют преобразовывать излучение ближнего ИК диапазона спектра в фотолюминесценцию с антистоксовым сдвигом. Благодаря эффекту ап-конверсии они находят применения для решения задач фотоники и биомедицины. Однако этот класс наночастиц можно перенастроить для фотолюминесценции со стоксовым сдвигом в ближнюю ИК область спектра. В настоящей работе изучены свойства наночастиц вида NaRF4 : Yb3+, Er3+, Ce3+ (R = Y, Lu), обладающих интенсивной фотолюминесценцией в окрестности 1530 nm при возбуждении на длине волны 975 nm. Показано, что квантовая эффективность стоксовой фотолюминесценции наночастиц в ближней ИК области спектра может достигать 28% при интенсивности возбуждения 0.6 W/cm2. Продемонстрирована возможность использования этих наночастиц для создания компактного волноводного усилителя телекоммуникационного С-диапазона и разработан метод их визуализации с использованием системы отложенной регистрации. Ключевые слова: волноводный усилитель, фторидные нанокристаллы, биовизуализация, полимерные волноводы, NaLuF4 : Yb3+, Er3+, Ce3+. DOI: 10.21883/OS.2023.05.55718.75-22
- D. Hao, D. Shuo-Ren, Z. Xiao-Yu, L. Guang-Ming, S. Ling-Dong, L. Lin-Dong, Z. Pei-Zhi, Z. Chao, Y. Chun-Hua. Chem. Rev., 115, 10725-10815 (2015). DOI: 10.1021/acs.chemrev.5b00091
- D.N. Karimov, P.A. Demina, A.V. Koshelev, V.V. Rocheva, A.V. Sokovikov, A.N. Generalova, V.P. Zubov, E.V. Khaydukov, M.V. Kovalchuk, V.Y. Panchenko. Nanotechnol. Russia, 15, 655-678 (2020). DOI: 10.1134/S1995078020060117
- Y. Zhong, H. Dai. Nano Res., 13, 1281-1294 (2020). DOI: 10.1007/s12274-020-2721-0
- A.N. Generalova, B.N. Chichkov, E.V. Khaydukov. Adv. Colloid Interface Sci., 245, 1-19 (2017). DOI: 10.1016/j.cis.2017.05.006
- G. Liu. Springer Series in Materials Science, 83, 1-94 (2005). DOI: 10.1007/3-540-28209-2_1
- A. Nadort, J. Zhao, E.M. Goldys. Nanoscale, 8 (27), 13099-13130 (2016). DOI: 10.1039/C5NR08477F
- F. Wang. Chem. Soc. Rev., 38 (4), 976 (2009). DOI: 10.1039/B809132N
- L.C. Ong. Lumin., 25 (4), 290-293 (2010). DOI: 10.1007/s13404-017-0221-0
- E.A. Grebenik, A.B. Kostyuk, S.M. Deyev. Russian Chem. Rev., 85 (12), 1277 (2016). DOI: 10.1070/RCR4663
- M. Kaiser, C. Wurth, M. Kraft, I. Hyppanen, T. Soukka, U. Resch-Genger. Nanoscale, 9 (28), 10051-10058 (2017). DOI: 10.1039/C7NR02449E
- E.V. Khaydukov, K.E. Mironova, V.A. Semchishen, A.N. Generalova, A.V. Nechaev, D.A. Khochenkov, E.V. Stepanova, O.I. Lebedev, A.V. Zvyagin, S.M. Deyev, V.Ya. Panchenko. Sci. Rep., 6, 35103 (2016). DOI: 10.1038/srep35103
- S. Kuznetsov, Yu. Ermakova, V. Voronov, P. Fedorov, D. Busko, I.A. Howard, B.S. Richards, A. Turshatov. J. Mat. Chem. C, 6 (3), 598-604 (2018). DOI: 10.1039/c7tc04913g
- E. Madirov, S.V. Kuznetsov, V.A. Konyushkin, A.N. Nakladov, P.P. Fedorov, Th. Bergfeldt, D. Hudry, D. Busko, I.A. Howard, B.S. Richards, A. Turshtov. J. Mater. Chem. C, 9, 3493-3503 (2021). DOI: 10.1039/D1TC00104C
- E. Downing. Science, 273 (5279), 1185-1189 (1996). DOI: 10.1126/science.273.5279.118
- R. Deng. Nature Nanotechnology, 10, 237-242 (2015). DOI: 10.1038/nnano.2014.317
- M. Kumar. Biosens. Bioelectron., 25, 2431-2435 (2010). DOI: 10.1016/j.bios.2010.03.038
- K.K. Green, W. Janina, F. Shuang. Scientific Reports, 7, 762 (2017). DOI: 10.1038/s41598-017-00869-3
- E.V. Khaydukov, V.V. Rocheva, K.E. Mironova. Nanotechnol. Russia, 10, 904-909 (2015). DOI: 10.1134/S1995078015060051
- J.M. Meruga, W.M. Cross, P.S. May, Q. Luu, G.A. Crawford, J.J. Kellar. Nanotechnology, 23 (39), 395201 (2012). DOI: 10.1088/0957-4484/23/39/395201
- S.Y. Hao, D. Shang, H. Li, C. Agren, C. Yang, G. Chen. Nanoscale, 9 (6), 6711-6715 (2017). DOI: 10.1039/C7NR01008G
- V.V. Rocheva, A.V. Koroleva, A.G. Savelyev, K.V. Khaydukov, A.N. Generalova, A.V. Nechaev, A.E. Guller, V.A. Semchishen, B.N. Chichkov, E.V. Khaydukov. Scientific Reports, 8, 3663 (2018). DOI: 10.1038/s41598-018-21793-0
- Q. Zhan, H. Liu, B. Wang, Q. Wu. Nature Commun., 8, 1058 (2017). DOI: 10.1038/s41467-017-01141-y
- E.V. Khaydukov, V.A. Semchishen, A.V. Zvyagin. Opt. Lett., 40 (7), 1169-1172 (2015). DOI: 10.1364/OL.40.001169
- M. Wang, Y. Zhu, C. Mao. Langmuir, 31, 7084-7090 (2015). DOI: 10.1021/la204015m
- G. Chen, H. Qiu, P.N. Prasad, X. Chen. Chem. Rev., 114 (10), 5161-5214 (2014). DOI: 10.1021/cr400425h
- X. Chen, Y. Zhu, D. Zhou, W. Xu, J. Zhu, G. Pan, Z. Yin, H. Wang. J. Mater. Chem., 5, 2451 (2017). DOI: 10.1039/C2JM34273A
- I.V. Krylov, R.A. Akasov, V.V. Rocheva, N.V. Sholina, D.A. Khochenkov, A.V. Nechaev, N.V. Melnikova, A.A. Dmitriev, A.V. Ivanov, A.N. Generalova, E.V. Khaydukov. Front. Chem., 8, 295 (2020). DOI: 10.3389/fchem.2020.00295
- D. Wang, P. Ma, J. Zhang, Y. Wang. ACS Applied Energy Materials, 1 (2), 447-454 (2018). DOI: 10.1021/acsaem.7b00093
- Y. Zhong, Z. Ma, S. Zhu. Nat. Commun., 8, 737 (2017). DOI: 10.1038/s41467-017-00917-6
- X. Zhai, J. Li, S. Liu, X. Liu, D. Zhao, F. Wang, D. Zhang, G. Qin, W. Qin. Opt. Mater. Express, 3, 270-277 (2013). DOI: 10.1364/OME.3.000270
- C. Cao, Y. Xie, S.-W. Li, C. Hong. Nanomaterials, 11, 2676 (2021). DOI: 10.3390/nano11102676
- R.G. Smart, J.L. Zyskind, D.J. DiGiovanni. IEEE Photon. Technol. Lett., 5 (7), 770-773 (2002). DOI: 10.1364/JOSAB.21.000739
- H. Gao, H. Li, G.F.R. Chen. Sci. Rep., 11, 21292 (2021). DOI: 10.1038/s41598-021-00805-6
- X. Zhai. Opt. Mater. Express, 3, 270-277 (2013). DOI: 10.1364/AO.53.006148
- P.C. Zhao, M.L. Zhang, T.J. Wang, X.Y. Liu, X.S. Zhai, G.S. Qin, W.P. Qin, F. Wang, D.M. Zhang, J. Nanomater., 2014, 153028 (2014). DOI: 10.1155/2014/153028
- A.Q. Quang, R. Hierle, J. Zyss, I. Ledoux, G. Cusmai, R. Costa, A. Barberis, S.M. Pietralunga. Appl. Phys. Lett., 89, 141124 (2006). DOI: 10.1063/1.2360179
- C. Alius, S. Oprescu, C. Balalau, A. Elena Nica. J. Clin. Invest. Surg., 3, 1-8 (2018). DOI: 10.25083/2559.5555/31.18
- H.M. Gil, T.W. Price, K. Chelani, J.-S.G. Bouillard, S.D.J. Calaminus, G.J. Stasiuk. iScience, 24, 102189 (2021). DOI: 10.1016/j.isci.2021.102189
- W. Li, G. Zhang, L. Liu. Front Bioeng. Biotechnol., 26 (9), 768927 (2021). DOI: 10.3389/fbioe.2021.768927
- E.V. Khaydukov, K.N. Boldyrev, K.V. Khaydukov, I.V. Krylov, I.M. Asharchuk, A.G. Savelyev, V.V. Rocheva, D.N. Karimov, A.V. Nechaev, A.V. Zvyagin. Opt. Spectrosc., 126, 95-101 (2019). DOI: 10.1134/S0030400X19010077
- J. Yuan, G. Wang. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 25 (5), 490-500 (2006). DOI: 10.1016/j.trac.2005.11.013
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.
