Upconversion luminescence from poly-crystalline Yb3+, Er3+co-doped NaGd(MoO4)2by simple solid state method

본 연구에서는 간단 고상합성법(solid state reaction method)을 이용하여 Yb³⁺ , Er³⁺ 이온이 동시도핑된 NaGd(MoO4)₂ ( NaGd(MoO₄)₂:Yb³⁺/Er³⁺ )를 성공적으로 합성하였으며, 결정구조 및 광학적 특성을 면밀히 분석하였다. 980nm의 근적외선 레이저를 합성된 NaGd(MoO4)2 파우더에 조사하였을 때 NaGd(MoO₄)₂:Yb³⁺/Er³⁺ 분말은 540 및 550 nm 부근에서 강한 녹색 발광과 함께 650 및 670 nm 부근에서의 매우약한 적색 발광을 하였으며 이러한 업컨버젼 발광 현상은 Er³⁺ 이온 내의 infra 4f transition에 의한 현상임을 확인할 수 있었다. 또한, Yb³⁺ 및 Er³⁺ 이온의 최적 도핑 농도는 각각 (10.0/10.0 mol%)로 확인되었으며, 그에 따른 upconversion 발광 메커니즘에 대하여 상세히 논의하였다. Up-conversion (UC) luminescence properties of polycrystalline Er³⁺/Yb³⁺ doped NaGd(MoO₄)₂ phosphors synthesized by a simple solid-state reaction method were investigated in detail. Used to 980 nm excitation (InfraRed area), Er³⁺/Yb³⁺ co-doped NaGd(MoO₄)₂ exhibited very weak red emissions near 650 and 670 nm, and very strong green UC emissions at 540 and 550 nm corresponding to the infra 4f transitions of Er³⁺(⁴F9/2,\;²H11/2,\;⁴S3/2)→Er³⁺(⁴I15/2) . The optimum doping concentration of Er³⁺ , Yb³⁺ for highest emission intensity was determined by XRD and PL analysis. The Er³⁺/Yb³⁺ (10.0/10.0 mol%) co-doped NaGd(MoO₄)₂ phosphor sample exhibited very strong shiny green emission. A possible UC mechanism for Er³⁺/Yb³⁺ co-doped NaGd(MoO₄)₂ depending on the pump power dependence was discussed.