معرفی مواد نوری Up-conversion : از تئوری تا کاربرد

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی پلیمر و رنگ، دانشگاه صنعتی امیر کبیر

2 پژوهشکده مهندسی پلیمر و رنگ، دانشگاه صنعتی امیر کبیر

3 پژوهشکده مهندسی رنگ و پلیمر، دانشگاه صنعتی امیر کبیر

4 پژوهشکده پلیمر و رنگ، دانشگاه صنعتی امیر کبیر

چکیده

در سال‌های اخیر، مواد نوری UC Up-conversionتوجه بسیار زیادی را در زمینه‌های مختلف نظیر شناساگرهای پزشکی، سلول‌های خورشیدی، سنسورهای حرارتی و شیمیایی و ... به خود جلب کرده‌اند. این مواد قابلیت جذب تشعشعات کمانرژی و درنهایت گسیل تشعشعاتی با انرژی بالاتر از طریق فرآیند نوری غیر‌خطی دارند. مکانیزم‌های فرآیند Up-conversion شامل سه نوع اصلی جذب از حالت تهییج‌یافته ESA ، انتقال انرژی UC ETU و بهمن فوتونی PA می‌باشند. از رایج‌ترین نوع میزبان‌ها می‌توان به خانواده‌های فلوئوریدی و اکسیدی اشاره نمود. همچنین یون‌هایEr3 ، Tm3 ، Ho3 به عنوان بهترین مراکز فعال‌کننده و یون‌هایYb3 نیز به عنوان بهترین مراکز حساس‌کننده بیان شده‌اند. در ادامه روش‌های ساخت و اصلاح سطحی این نانوذرات توضیح داده می‌شود. تمرکز اصلی در بحث حاضر، بیشتر بر روی تئوری این مواد که شامل مکانیزم و ساختار بوده و در نهایت کاربرد های فسفرهای UCبعنوان نسل جدیدی از مواد نوری پیشرفته به ویژه برای استفاده در زمینه‌های پزشکی بیان خواهد شد.

کلیدواژه‌ها

dor 20.1001.1.22517278.1391.2.2.5.2

عنوان مقاله [English]

Review of up-conversion optical material: From theory to application

نویسندگان [English]

  • Farzane Tabatabaee 1
  • Aliasghar Sabbagh Alvani 2
  • Mozhdeh Taherian 3
  • Hasan Sameie 4
  • Shima Moosakhani 1
1 Department of Polymer Engineering and Color Technology, Institute for Color Science and Technology
2 Department of Polymer Engineering and Color Technology, Amirkabir University of Technology
3 Department of Color and Plymer Engineering, Amir Kabir University of Technology
4 Department of Polymer Engineering and Color Technology, Amirkabir University of Technology
چکیده [English]

Recently, up-conversion UC optical materials have attracted a lot of interest in biomarkers, solar cells, temperature and chemical sensors. They have the ability to convert radiations with lower energy into higher ones via a nonlinear optical process. Three main classes of UC processing mechanisms are: excited state absorption ESA, energy transfer up-conversion ETU and photon avalanche PA. The most common host materials are based on fluorides and oxides. The iones such as Er3 , Tm3 and Ho3 are suitable for activator centers and Yb3 is a popular sensitizer ion in UC process. The main focus of this review will be on the theory of synthesis, surface treatments and applications of UC phosphores as a novel generation of advanced optical materials especially in biology.