摘要：稀土掺杂微/纳材料的偏振上转换发光在单颗粒示踪和生物医学等领域具有广泛的应用前景.稀土离子的偏振上转换发光主要取决于其局域态的电子结构和激发态动力学.利用单颗粒偏振上转换光学测试平台对β-NaYF_(4):Yb^(3+)/Er^(3+)微米棒的偏振上转换发光进行了系统研究.随发射偏振角的变化,单个微米棒的上转换发光强度发生周期性改变,且来自Er;同一光谱支项的不同晶体场子能级跃迁的偏振方向不同.与光谱支项整体的上转换发光相比,其晶体场子能级上转换发光表现出更大的发射偏振度.利用Er;高度偏振的晶体场跃迁谱线,实现了对单个微米棒空间取向的动态分析,揭示了NaYF_(4):Yb^(3+)/Er^(3+)微米棒作为偏振各向异性的上转换荧光探针在单颗粒取向示踪方面的潜在应用.

摘要：稀土掺杂微/纳晶体的偏振上转换发光在单颗粒示踪和高分辨成像等领域具有广泛的应用前景.然而,由于稀土上转换颗粒的多位置发光和谱线展宽,其上转换发光的晶体场偏振组分往往难以区分.本文报道了LiLuF_(4):Yb^(3+)/Er^(3+)单颗粒微米晶的线偏振上转换发光,其晶体场跃迁谱线容易分辨,偏振度达到0.82.通过低温高分辨荧光光谱和上转换光谱测试,我们揭示了LiLuF_(4):Yb^(3+)/Er^(3+)微米晶Er^(3+)的晶体场能级、晶体场跃迁谱线及其上转换发光的偏振各向异性.利用Er^(3+)易分辨且高度偏振的晶体场跃迁谱线,我们还证明了LiLuF_(4):Yb^(3+)/Er^(3+)单颗粒微米晶作为各向异性上转换荧光探针在取向示踪方面的潜在应用.这些发现为稀土掺杂单颗粒的上转换偏振各向异性研究提供了理论基础,也为各向异性荧光探针的设计和多功能用途的开发提供了新思路.

摘要：AgInSe_(2)(AISe)量子点具有带隙小、斯托克斯位移大、荧光寿命长且不含重金属有毒元素等特性,使其在生物医学领域具有重要研究价值.同时,AISe量子点的光学性质对尺寸和组成具有强烈的依赖关系,然而传统的直接合成法很难实现对AISe量子点形貌和组分的精准调控,从而极大限制了其发光效率.对此,作者提出了温和条件(75℃)下以In_(2)Se_(3):Zn^(2+)量子点为模板,离子交换法控制合成AISe近红外荧光量子点的策略,所合成的AISe量子点很好地维持了In_(2)Se_(3):Zn^(2+)模板的形貌,进一步通过系统调节Ag/In投料物质的量比控制离子交换程度,AISe量子点的实际Ag/In组分比实现了从0.26~1.09宽范围调节;最高绝对量子产率可达42.5%,这一数值远高于通过直接合成法所得到的AISe量子点.通过稳态、瞬态和低温光谱等手段对不同组分AISe量子点的发光行为进行了系统的光谱学研究,揭示了其发光机理.另外,利用AISe量子点高效的近红外发光和良好的生物安全性,实现了基于AISe近红外量子点探针的肿瘤细胞靶向成像,展示出AISe量子点在生物成像和疾病的早期诊疗等领域具有很好的应用潜力.