Abstract

A novel Tm<sup>3+</sup>/Er<sup>3+</sup>/Yb<sup>3+</sup> triply-doped glass ceramics containing BaF<sub>2</sub> nano-crystals are successfully prepared. Fluoride nanocrystals BaF<sub>2</sub> are successfully precipitated in glass matrix, which is affirmed by the X-ray diffraction results. The intense blue (476 nm), green (543 nm), and red (656 nm) emissions of the glass ceramics are simultaneously observed at room temperature under 980-nm excitation, and the emission luminescence intensity increases significantly compared with the precursor glass, which is attributed to the low phonon energy of fluoride nanocrystals when rare-earth ions are incorporated into the precipitated BaF<sub>2</sub> nanocrystals. Under 980-nm excitation at 400 mW, the international commission on illumination (CIE) chromaticity coordinate (X = 0.278, Y = 0.358) of the tridoped oxyfluoride glass ceramics' upconversion emissions is close to the standard white-light illumination (X = 0.333, Y = 0.333). The results indicate that Tm<sup>3+</sup>/Er<sup>3+</sup>/Yb<sup>3+</sup> triply doped glass ceramics can act as suitable materials for potential three-dimensional displays applications.

© 2010 Chinese Optics Letters

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. E. Downing, L. Hesselink, J. Ralston, and R. Macfarlane, Science 273, 1185 (1996).
  2. J. E. C. da Silva, G. F. de Sá, and P. A. Santa-Cruz, J. Alloys Compd. 344, 260 (2002).
  3. S. Xu, H. Ma, D. Fang, Z. Zhang, and Z. Jiang, Mater. Lett. 59, 3066 (2005).
  4. H. T. Amorim, M. V. D. Vermelho, A. S. Gouveia-Neto, F. C. Cassanjes, S. J. L. Ribeiro, and Y. Messaddeq, J. Solid State Chem. 171, 278 (2003).
  5. M. Liao, L. Hu, Y. Fang, J. Zhang, H. Sun, S. Xu, and L. Zhang, Spectrochim. Acta Part A 68, 531 (2007).
  6. D. Chen, Y. Wang, K. Zheng, T. Guo, Y. Yu, and P. Huang, Appl. Phys. Lett. 91, 251903 (2007).
  7. A. S. Gouveia-Neto, L. A. Bueno, R. F. do Nascimento, E. A. da Silva, Jr., E. B. da Costa, and V. B. do Nascimento, Appl. Phys. Lett. 91, 091114 (2007).
  8. F. Liu, E. Ma, D. Chen, Y. Yu, and Y. Wang, J. Phys. Chem. B 110, 20843 (2006).
  9. H. Yu, L. Zhao, J. Meng, Q. Liang, X. Yu, B. Tang, and J. Xu, Chin. Opt. Lett. 3, 469 (2005).
  10. M. Beggiora, I. M. Reaney, A. B. Seddon, D. Furniss, S. A. Tikhomirova, J. Non-Cryst. Solids 326&327, 476 (2003).
  11. D. Chen, Y. Wang, Y. Yu, P. Huang, and F. Weng, J. Solid State Chem. 181, 2763 (2008).
  12. G. Lakshminarayana, H. Yang, Y. Teng, and J. Qiu, J. Lumin. 129, 59 (2009).
  13. S. A. Pollack and D. B. Chang, J. Appl. Phys. 64, 2885 (1988).
  14. Y. Zhou, J. Wang, S. Dai, X. Shen, T. Xu, and Q. Nie, Chinese J. Lasers (in Chinese) 34, 1688 (2007).
  15. S. Zhao, F. Zheng, S. Xu, H. Wang, and B. Wang, Chin. Opt. Lett. 6, 276 (2008).
  16. Z. Pan, S. H. Morgan, A. Loper, V. King, B. H. Long, and W. E. Collins. J. Appl. Phys. 77, 4688 (1995).

2009 (1)

G. Lakshminarayana, H. Yang, Y. Teng, and J. Qiu, J. Lumin. 129, 59 (2009).

2008 (2)

D. Chen, Y. Wang, Y. Yu, P. Huang, and F. Weng, J. Solid State Chem. 181, 2763 (2008).

S. Zhao, F. Zheng, S. Xu, H. Wang, and B. Wang, Chin. Opt. Lett. 6, 276 (2008).

2007 (4)

Y. Zhou, J. Wang, S. Dai, X. Shen, T. Xu, and Q. Nie, Chinese J. Lasers (in Chinese) 34, 1688 (2007).

M. Liao, L. Hu, Y. Fang, J. Zhang, H. Sun, S. Xu, and L. Zhang, Spectrochim. Acta Part A 68, 531 (2007).

D. Chen, Y. Wang, K. Zheng, T. Guo, Y. Yu, and P. Huang, Appl. Phys. Lett. 91, 251903 (2007).

A. S. Gouveia-Neto, L. A. Bueno, R. F. do Nascimento, E. A. da Silva, Jr., E. B. da Costa, and V. B. do Nascimento, Appl. Phys. Lett. 91, 091114 (2007).

2006 (1)

F. Liu, E. Ma, D. Chen, Y. Yu, and Y. Wang, J. Phys. Chem. B 110, 20843 (2006).

2005 (2)

H. Yu, L. Zhao, J. Meng, Q. Liang, X. Yu, B. Tang, and J. Xu, Chin. Opt. Lett. 3, 469 (2005).

S. Xu, H. Ma, D. Fang, Z. Zhang, and Z. Jiang, Mater. Lett. 59, 3066 (2005).

2003 (2)

H. T. Amorim, M. V. D. Vermelho, A. S. Gouveia-Neto, F. C. Cassanjes, S. J. L. Ribeiro, and Y. Messaddeq, J. Solid State Chem. 171, 278 (2003).

M. Beggiora, I. M. Reaney, A. B. Seddon, D. Furniss, S. A. Tikhomirova, J. Non-Cryst. Solids 326&327, 476 (2003).

2002 (1)

J. E. C. da Silva, G. F. de Sá, and P. A. Santa-Cruz, J. Alloys Compd. 344, 260 (2002).

1996 (1)

E. Downing, L. Hesselink, J. Ralston, and R. Macfarlane, Science 273, 1185 (1996).

1995 (1)

Z. Pan, S. H. Morgan, A. Loper, V. King, B. H. Long, and W. E. Collins. J. Appl. Phys. 77, 4688 (1995).

1988 (1)

S. A. Pollack and D. B. Chang, J. Appl. Phys. 64, 2885 (1988).

Amorim, H. T.

H. T. Amorim, M. V. D. Vermelho, A. S. Gouveia-Neto, F. C. Cassanjes, S. J. L. Ribeiro, and Y. Messaddeq, J. Solid State Chem. 171, 278 (2003).

Beggiora, M.

M. Beggiora, I. M. Reaney, A. B. Seddon, D. Furniss, S. A. Tikhomirova, J. Non-Cryst. Solids 326&327, 476 (2003).

Bueno, L. A.

A. S. Gouveia-Neto, L. A. Bueno, R. F. do Nascimento, E. A. da Silva, Jr., E. B. da Costa, and V. B. do Nascimento, Appl. Phys. Lett. 91, 091114 (2007).

Cassanjes, F. C.

H. T. Amorim, M. V. D. Vermelho, A. S. Gouveia-Neto, F. C. Cassanjes, S. J. L. Ribeiro, and Y. Messaddeq, J. Solid State Chem. 171, 278 (2003).

Chang, D. B.

S. A. Pollack and D. B. Chang, J. Appl. Phys. 64, 2885 (1988).

Chen, D.

D. Chen, Y. Wang, Y. Yu, P. Huang, and F. Weng, J. Solid State Chem. 181, 2763 (2008).

D. Chen, Y. Wang, K. Zheng, T. Guo, Y. Yu, and P. Huang, Appl. Phys. Lett. 91, 251903 (2007).

F. Liu, E. Ma, D. Chen, Y. Yu, and Y. Wang, J. Phys. Chem. B 110, 20843 (2006).

Costa, E. B. da

A. S. Gouveia-Neto, L. A. Bueno, R. F. do Nascimento, E. A. da Silva, Jr., E. B. da Costa, and V. B. do Nascimento, Appl. Phys. Lett. 91, 091114 (2007).

Dai, S.

Y. Zhou, J. Wang, S. Dai, X. Shen, T. Xu, and Q. Nie, Chinese J. Lasers (in Chinese) 34, 1688 (2007).

Downing, E.

E. Downing, L. Hesselink, J. Ralston, and R. Macfarlane, Science 273, 1185 (1996).

Fang, D.

S. Xu, H. Ma, D. Fang, Z. Zhang, and Z. Jiang, Mater. Lett. 59, 3066 (2005).

Fang, Y.

M. Liao, L. Hu, Y. Fang, J. Zhang, H. Sun, S. Xu, and L. Zhang, Spectrochim. Acta Part A 68, 531 (2007).

Furniss, D.

M. Beggiora, I. M. Reaney, A. B. Seddon, D. Furniss, S. A. Tikhomirova, J. Non-Cryst. Solids 326&327, 476 (2003).

Gouveia-Neto, A. S.

A. S. Gouveia-Neto, L. A. Bueno, R. F. do Nascimento, E. A. da Silva, Jr., E. B. da Costa, and V. B. do Nascimento, Appl. Phys. Lett. 91, 091114 (2007).

H. T. Amorim, M. V. D. Vermelho, A. S. Gouveia-Neto, F. C. Cassanjes, S. J. L. Ribeiro, and Y. Messaddeq, J. Solid State Chem. 171, 278 (2003).

Guo, T.

D. Chen, Y. Wang, K. Zheng, T. Guo, Y. Yu, and P. Huang, Appl. Phys. Lett. 91, 251903 (2007).

Hesselink, L.

E. Downing, L. Hesselink, J. Ralston, and R. Macfarlane, Science 273, 1185 (1996).

Hu, L.

M. Liao, L. Hu, Y. Fang, J. Zhang, H. Sun, S. Xu, and L. Zhang, Spectrochim. Acta Part A 68, 531 (2007).

Huang, P.

D. Chen, Y. Wang, Y. Yu, P. Huang, and F. Weng, J. Solid State Chem. 181, 2763 (2008).

D. Chen, Y. Wang, K. Zheng, T. Guo, Y. Yu, and P. Huang, Appl. Phys. Lett. 91, 251903 (2007).

Jiang, Z.

S. Xu, H. Ma, D. Fang, Z. Zhang, and Z. Jiang, Mater. Lett. 59, 3066 (2005).

King, V.

Z. Pan, S. H. Morgan, A. Loper, V. King, B. H. Long, and W. E. Collins. J. Appl. Phys. 77, 4688 (1995).

Lakshminarayana, G.

G. Lakshminarayana, H. Yang, Y. Teng, and J. Qiu, J. Lumin. 129, 59 (2009).

Liang, Q.

Liao, M.

M. Liao, L. Hu, Y. Fang, J. Zhang, H. Sun, S. Xu, and L. Zhang, Spectrochim. Acta Part A 68, 531 (2007).

Liu, F.

F. Liu, E. Ma, D. Chen, Y. Yu, and Y. Wang, J. Phys. Chem. B 110, 20843 (2006).

Long, B. H.

Z. Pan, S. H. Morgan, A. Loper, V. King, B. H. Long, and W. E. Collins. J. Appl. Phys. 77, 4688 (1995).

Loper, A.

Z. Pan, S. H. Morgan, A. Loper, V. King, B. H. Long, and W. E. Collins. J. Appl. Phys. 77, 4688 (1995).

Ma, E.

F. Liu, E. Ma, D. Chen, Y. Yu, and Y. Wang, J. Phys. Chem. B 110, 20843 (2006).

Ma, H.

S. Xu, H. Ma, D. Fang, Z. Zhang, and Z. Jiang, Mater. Lett. 59, 3066 (2005).

Macfarlane, R.

E. Downing, L. Hesselink, J. Ralston, and R. Macfarlane, Science 273, 1185 (1996).

Meng, J.

Messaddeq, Y.

H. T. Amorim, M. V. D. Vermelho, A. S. Gouveia-Neto, F. C. Cassanjes, S. J. L. Ribeiro, and Y. Messaddeq, J. Solid State Chem. 171, 278 (2003).

Morgan, S. H.

Z. Pan, S. H. Morgan, A. Loper, V. King, B. H. Long, and W. E. Collins. J. Appl. Phys. 77, 4688 (1995).

Nascimento, R. F. do

A. S. Gouveia-Neto, L. A. Bueno, R. F. do Nascimento, E. A. da Silva, Jr., E. B. da Costa, and V. B. do Nascimento, Appl. Phys. Lett. 91, 091114 (2007).

Nascimento, V. B. do

A. S. Gouveia-Neto, L. A. Bueno, R. F. do Nascimento, E. A. da Silva, Jr., E. B. da Costa, and V. B. do Nascimento, Appl. Phys. Lett. 91, 091114 (2007).

Nie, Q.

Y. Zhou, J. Wang, S. Dai, X. Shen, T. Xu, and Q. Nie, Chinese J. Lasers (in Chinese) 34, 1688 (2007).

Pan, Z.

Z. Pan, S. H. Morgan, A. Loper, V. King, B. H. Long, and W. E. Collins. J. Appl. Phys. 77, 4688 (1995).

Pollack, S. A.

S. A. Pollack and D. B. Chang, J. Appl. Phys. 64, 2885 (1988).

Qiu, J.

G. Lakshminarayana, H. Yang, Y. Teng, and J. Qiu, J. Lumin. 129, 59 (2009).

Ralston, J.

E. Downing, L. Hesselink, J. Ralston, and R. Macfarlane, Science 273, 1185 (1996).

Reaney, I. M.

M. Beggiora, I. M. Reaney, A. B. Seddon, D. Furniss, S. A. Tikhomirova, J. Non-Cryst. Solids 326&327, 476 (2003).

Ribeiro, S. J. L.

H. T. Amorim, M. V. D. Vermelho, A. S. Gouveia-Neto, F. C. Cassanjes, S. J. L. Ribeiro, and Y. Messaddeq, J. Solid State Chem. 171, 278 (2003).

Sá, G. F. de

J. E. C. da Silva, G. F. de Sá, and P. A. Santa-Cruz, J. Alloys Compd. 344, 260 (2002).

Santa-Cruz, P. A.

J. E. C. da Silva, G. F. de Sá, and P. A. Santa-Cruz, J. Alloys Compd. 344, 260 (2002).

Seddon, A. B.

M. Beggiora, I. M. Reaney, A. B. Seddon, D. Furniss, S. A. Tikhomirova, J. Non-Cryst. Solids 326&327, 476 (2003).

Shen, X.

Y. Zhou, J. Wang, S. Dai, X. Shen, T. Xu, and Q. Nie, Chinese J. Lasers (in Chinese) 34, 1688 (2007).

Silva, E. A. da

A. S. Gouveia-Neto, L. A. Bueno, R. F. do Nascimento, E. A. da Silva, Jr., E. B. da Costa, and V. B. do Nascimento, Appl. Phys. Lett. 91, 091114 (2007).

Silva, J. E. C. da

J. E. C. da Silva, G. F. de Sá, and P. A. Santa-Cruz, J. Alloys Compd. 344, 260 (2002).

Sun, H.

M. Liao, L. Hu, Y. Fang, J. Zhang, H. Sun, S. Xu, and L. Zhang, Spectrochim. Acta Part A 68, 531 (2007).

Tang, B.

Teng, Y.

G. Lakshminarayana, H. Yang, Y. Teng, and J. Qiu, J. Lumin. 129, 59 (2009).

Tikhomirova, S. A.

M. Beggiora, I. M. Reaney, A. B. Seddon, D. Furniss, S. A. Tikhomirova, J. Non-Cryst. Solids 326&327, 476 (2003).

Vermelho, M. V. D.

H. T. Amorim, M. V. D. Vermelho, A. S. Gouveia-Neto, F. C. Cassanjes, S. J. L. Ribeiro, and Y. Messaddeq, J. Solid State Chem. 171, 278 (2003).

Wang, B.

Wang, H.

Wang, J.

Y. Zhou, J. Wang, S. Dai, X. Shen, T. Xu, and Q. Nie, Chinese J. Lasers (in Chinese) 34, 1688 (2007).

Wang, Y.

D. Chen, Y. Wang, Y. Yu, P. Huang, and F. Weng, J. Solid State Chem. 181, 2763 (2008).

D. Chen, Y. Wang, K. Zheng, T. Guo, Y. Yu, and P. Huang, Appl. Phys. Lett. 91, 251903 (2007).

F. Liu, E. Ma, D. Chen, Y. Yu, and Y. Wang, J. Phys. Chem. B 110, 20843 (2006).

Weng, F.

D. Chen, Y. Wang, Y. Yu, P. Huang, and F. Weng, J. Solid State Chem. 181, 2763 (2008).

Xu, J.

Xu, S.

S. Zhao, F. Zheng, S. Xu, H. Wang, and B. Wang, Chin. Opt. Lett. 6, 276 (2008).

M. Liao, L. Hu, Y. Fang, J. Zhang, H. Sun, S. Xu, and L. Zhang, Spectrochim. Acta Part A 68, 531 (2007).

S. Xu, H. Ma, D. Fang, Z. Zhang, and Z. Jiang, Mater. Lett. 59, 3066 (2005).

Xu, T.

Y. Zhou, J. Wang, S. Dai, X. Shen, T. Xu, and Q. Nie, Chinese J. Lasers (in Chinese) 34, 1688 (2007).

Yang, H.

G. Lakshminarayana, H. Yang, Y. Teng, and J. Qiu, J. Lumin. 129, 59 (2009).

Yu, H.

Yu, X.

Yu, Y.

D. Chen, Y. Wang, Y. Yu, P. Huang, and F. Weng, J. Solid State Chem. 181, 2763 (2008).

D. Chen, Y. Wang, K. Zheng, T. Guo, Y. Yu, and P. Huang, Appl. Phys. Lett. 91, 251903 (2007).

F. Liu, E. Ma, D. Chen, Y. Yu, and Y. Wang, J. Phys. Chem. B 110, 20843 (2006).

Zhang, J.

M. Liao, L. Hu, Y. Fang, J. Zhang, H. Sun, S. Xu, and L. Zhang, Spectrochim. Acta Part A 68, 531 (2007).

Zhang, L.

M. Liao, L. Hu, Y. Fang, J. Zhang, H. Sun, S. Xu, and L. Zhang, Spectrochim. Acta Part A 68, 531 (2007).

Zhang, Z.

S. Xu, H. Ma, D. Fang, Z. Zhang, and Z. Jiang, Mater. Lett. 59, 3066 (2005).

Zhao, L.

Zhao, S.

Zheng, F.

Zheng, K.

D. Chen, Y. Wang, K. Zheng, T. Guo, Y. Yu, and P. Huang, Appl. Phys. Lett. 91, 251903 (2007).

Zhou, Y.

Y. Zhou, J. Wang, S. Dai, X. Shen, T. Xu, and Q. Nie, Chinese J. Lasers (in Chinese) 34, 1688 (2007).

and W. E. Collins. J. Appl. Phys. (1)

Z. Pan, S. H. Morgan, A. Loper, V. King, B. H. Long, and W. E. Collins. J. Appl. Phys. 77, 4688 (1995).

Appl. Phys. Lett. (2)

D. Chen, Y. Wang, K. Zheng, T. Guo, Y. Yu, and P. Huang, Appl. Phys. Lett. 91, 251903 (2007).

A. S. Gouveia-Neto, L. A. Bueno, R. F. do Nascimento, E. A. da Silva, Jr., E. B. da Costa, and V. B. do Nascimento, Appl. Phys. Lett. 91, 091114 (2007).

Chin. Opt. Lett. (2)

Chinese J. Lasers (in Chinese) (1)

Y. Zhou, J. Wang, S. Dai, X. Shen, T. Xu, and Q. Nie, Chinese J. Lasers (in Chinese) 34, 1688 (2007).

J. Alloys Compd. (1)

J. E. C. da Silva, G. F. de Sá, and P. A. Santa-Cruz, J. Alloys Compd. 344, 260 (2002).

J. Appl. Phys. (1)

S. A. Pollack and D. B. Chang, J. Appl. Phys. 64, 2885 (1988).

J. Lumin. (1)

G. Lakshminarayana, H. Yang, Y. Teng, and J. Qiu, J. Lumin. 129, 59 (2009).

J. Non-Cryst. Solids (1)

M. Beggiora, I. M. Reaney, A. B. Seddon, D. Furniss, S. A. Tikhomirova, J. Non-Cryst. Solids 326&327, 476 (2003).

J. Phys. Chem. B (1)

F. Liu, E. Ma, D. Chen, Y. Yu, and Y. Wang, J. Phys. Chem. B 110, 20843 (2006).

J. Solid State Chem. (2)

D. Chen, Y. Wang, Y. Yu, P. Huang, and F. Weng, J. Solid State Chem. 181, 2763 (2008).

H. T. Amorim, M. V. D. Vermelho, A. S. Gouveia-Neto, F. C. Cassanjes, S. J. L. Ribeiro, and Y. Messaddeq, J. Solid State Chem. 171, 278 (2003).

Mater. Lett. (1)

S. Xu, H. Ma, D. Fang, Z. Zhang, and Z. Jiang, Mater. Lett. 59, 3066 (2005).

Science (1)

E. Downing, L. Hesselink, J. Ralston, and R. Macfarlane, Science 273, 1185 (1996).

Spectrochim. Acta Part A (1)

M. Liao, L. Hu, Y. Fang, J. Zhang, H. Sun, S. Xu, and L. Zhang, Spectrochim. Acta Part A 68, 531 (2007).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.