优化上转换薄膜和银纳米镜之间的距离,用于设计高性能等离子三倍三倍灭绝上转换系统
Jotaro Honda1, Kosuke Sugawa1, Seiya Fukumura1
1Department of Materials and Applied Chemistry, College of Science and Technology, Nihon University, Chiyoda, Tokyo 101-8308, Japan.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
|November 3, 2023
概括
研究人员探索了距离如何影响三倍三倍灭绝上转换 (TTA-UC) 银纳米镜. 最佳增强发生在12.6纳米,比典型的金属增强光更长,由于竞争的有益和有害影响.
科学领域:
- 塑制剂的使用方法
- 摄影化学的使用.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 金属增强光 (MEF) 的距离依赖性得到了很好的研究.
- 三倍-三倍灭绝向上转换 (TTA-UC) 的距离依赖性尚未被探索.
- TTA-UC系统结合了传感器和发射器,用于光线上升转换.
研究的目的:
- 研究银纳米镜 (AgPR) 和TTA-UC膜之间的空间距离对上转换 (UC) 辐射的影响.
- 确定最大限度地提高UC排放的最佳距离.
- 了解控制TTA-UC中的等离子体增强的竞争机制.
主要方法:
- 制造TTA-UC薄膜,使用八甲基 (PdOEP) 敏感剂和9,10-二甲 (DPA) 发射剂.
- 控制的AgPRs和TTA-UC薄膜的空间分离.
- 对UC辐射和相关光物理参数进行光谱分析.
主要成果:
- 在12.6纳米的距离上观察到最佳的UC排放增强,远远超过典型的MEF系统.
- AgPRs增强PdOEP光激发率,但对三倍三倍的能量转移 (TTET),三倍激发的DPA寿命和DPA光效率产生不利影响.
- 电离联排放火主要是由于减少了三倍激发的DPA寿命,次要是由于减少了DPA光效率,特别是在短距离上.
结论:
- 在TTA-UC系统中等离子体增强的距离依赖性源于增强光刺激和等离子体诱导的非辐射衰变之间的平衡.
- 对三重和单重兴奋状态的有害影响是显著的,特别是在短的AgPR-TTA-UC距离.
- 通过优化AgPR-TTA-UC空间关系,研究结果为设计高效的等离子体TTA-UC系统提供了指导方针.
