在本研究中，提出了一種利用高光譜成像技術的新方法來分析含鑭係元素（Ln3+）的發光分子單晶。異核鑭係元素複合物[TbEu(bpm)(tfaa)6]（bpm = 2,2'-聯吡啶，tfaa– = 1,1,1-三氟乙酰乙酸酯）的單晶，該單晶在紫外光激發下能發出明亮的光。HSI技術通過結合空間成像與(yu) 光譜信息，揭示了晶體(ti) 中由Ln3+離子不同堆積方式引起的光學各向異性。此方法不僅(jin) 適用於(yu) 分子材料，也適用於(yu) 其他發光材料，有助於(yu) 開發新型生物成像和光電技術材料。
高光譜成像在鑭係分子單晶光學各向異性的研究中的国产成人在线观看免费网站
高光譜成像（HSI）包含空間和光譜信息，提供了比傳(chuan) 統光譜學更詳細的樣本光譜學研究。雖然HSI在遙感領域（例如，地質學、食品工業(ye) ）已為(wei) 人所知多年，但它zui近作為(wei) 表征納米材料或生物醫學国产成人在线观看免费网站探針的創新技術出現。一般來說，它不僅(jin) 限於(yu) 紫外/可見光/近紅外（NIR）領域，還可以使用其他輻射源擴展，例如X射線——用於(yu) 表征不同材料中的元素分布，或太赫茲(zi) 輻射，HSI被用來在生物組織中進行熱感測。此外，光致發光mapping已與(yu) 拉曼映射結合使用，以探測單層MoS2的光學性質。然而，在光學HSI的報告国产成人在线观看免费网站中，仍然隻有少數關(guan) 於(yu) 基於(yu) 鑭係元素材料的HSI的例子。
利用這種技術可以研究異核Tb3+-Eu3+單晶[TbEu(bpm)(tfaa)6]的光學各向異性。觀察到的光學各向異性源於(yu) 不同晶體(ti) 學方向上Ln3+離子的不同分子堆積方式，導致某些晶麵顯示出更亮的光致發光，而其他晶麵則光致發光較弱。有觀點認為(wei) ，晶體(ti) 特定晶麵的發光強度增加與(yu) 沿著那些Ln3+···Ln3+離子距離較短的晶體(ti) 學方向上更有效的能量傳(chuan) 遞有關(guan) 。
利用HSI，在此闡述了一種研究異雙核Tb3+-Eu3+單晶[TbEu(bpm)(tfaa)6]光學各向異性的方案。所觀察到的光學各向異性是由不同晶向中Ln3+離子的不同分子堆積造成的，導致某些晶麵顯示出更亮的光致發光，而其他晶麵則顯示出較暗的光致發光。有人認為(wei) ，晶體(ti) 特定麵的發光強度增加與(yu) 沿那些 Ln3+···Ln3+離子距離較短的晶向更有效的能量轉移有關(guan) 。
受到這些結果的啟發，我們(men) 提議建立一種詳細的分析方法，通過高光譜成像來分析光學各向異性，這為(wei) 更好地理解離子間能量傳(chuan) 遞過程以及由特定分子排列產(chan) 生的可調發光特性鋪平了道路。這些結構-性能關(guan) 係已被公認為(wei) 在創新光學材料設計中是重要的方麵，包括但不限於(yu) 納米和微尺度上的波導係統和光磁存儲(chu) 設備——滿足對更有效和更小型化光學係統的需求。
圖1a示出了在將樣品調節到適當焦點之後記錄的晶體(ti) 的明場圖像。可以清楚地看到晶體(ti) 的針狀形態。圖1b，c顯示了在UV激發下，用全視圖（圖1b）或局部限製（圖1c）照明的相同晶體(ti) 的圖像。在寬紫外線照射下，晶體(ti) 不同麵的發射亮度差異立即可見。受限照明可以用作一種選擇，主要用於(yu) 研究晶體(ti) 中能量或光傳(chuan) 輸的任何影響，這可能會(hui) 觸發類似波導的行為(wei) 。在這種情況下，在不直接處於(yu) 激發下的點中檢測到強發射。這表明有效的能量遷移通過晶體(ti) 發生。
從(cong) 獲取的高光譜立方體(ti) 數據中，我們(men) 可以進一步得到代表特定波長的光譜分布圖像、特定發射波長的強度輪廓，以及獲取的高光譜立方體(ti) 中任意像素或區域的發射光譜。例如，所示的發射光譜顯示了Eu3+離子很有特征的發射帶：在590nm處觀察到的帶被指定為(wei) Eu3+的磁偶極（MD）5D0→7F1躍遷，而610至630nm區域的發射峰則來自超敏感的強製電偶極（ED）5D0→7F2Eu3+躍遷。這兩(liang) 個(ge) 躍遷的積分強度之比眾(zhong) 所周知，是探測單晶結構中Ln3+離子周圍化學環境的極好探針：Ln3+離子周圍的對稱性越低，ED/MD比就越大。這允許我們(men) 對Ln3+離子的化學環境的對稱性特征得出結論。此外，5D0→7F2躍遷的Stark分裂也可以與(yu) 晶體(ti) 環境中Ln3+的對稱性相關(guan) 聯——對稱性越低，Stark子能級的數量就越多。在針狀多晶型在低對稱的三斜晶係中結晶的情況下，5D0→7F2躍遷分裂成四個(ge) 子峰。這種分析在比較發光晶體(ti) 的幾種多晶型的光學性質時特別有用。我們(men) 之前已經證明，從(cong) 光學分析中推斷出的化學環境信息與(yu) 通過單晶X射線分析獲得的分子晶體(ti) 結構有很好的相關(guan) 性。此外，所示的不同晶麵沿線的光譜輪廓，表明尖端和側(ce) 麵的發射更亮，也可以與(yu) 三個(ge) 空間方向上Ln3+···Ln3+離子的距離相關(guan) 聯（圖1b）：沿著分別垂直於(yu) 尖端和側(ce) 麵的軸更密集的Ln3+堆積有利於(yu) 離子-離子能量傳(chuan) 遞。因此，在相應的晶麵上觀察到發射增強，從(cong) 而呈現光學各向異性。
總的來說，圖2所示的各種數據分析選項構成了通過HSI分析發光樣品所能探索的結合光譜和空間信息的重要特征。
圖1：分析的單晶的光學顯微鏡圖像。這些圖像是在以下條件下獲得的：(a) 白光照明下，(b) 全視場紫外光照明，使用完全打開的激發圓孔光闌，以及 (c) 局部限製的紫外光照明（由白色圓圈標記），使用更接近的激發圓孔光闌。
圖2：HSI的另一種国产成人在线观看免费网站是探測上轉換納米顆粒與(yu) 鑭係元素複合物之間的協同作用。這個(ge) 例子展示了一個(ge) 混合係統的高光譜分析，該係統由分子晶體(ti) （[Tb2(bpm)(tfaa)6]）與(yu) 上轉換納米顆粒（NaGdF4:Tm3+,Yb3+）組合而成。
(a)白光和紫外光照明下的顯微照片以及用於(yu) 980nm光照射下高光譜成像的感興(xing) 趣區域（ROI）。
(b) 在20 x 20 μm²區域內(nei) 監測的Tm3+和間接Tb3+的發射。
(c) 發射帶的絕對強度變化在整個(ge) 混合係統中波動，表明表麵上分布的物質總量存在一些變異性。
(d) 複合物與(yu) Tm3+：1G4→3H6（正方形）和Tm3+：1G4→3F4（圓形）的積分發射比率的恒定性，證實了這兩(liang) 個(ge) 組分在整個(ge) 混合係統中的同時存在以及它們(men) 之間均勻的相互作用。在顯微照片中的比例尺為(wei) 20μm，在ROI和光譜圖中的比例尺為(wei) 5μm。顯微照片以真實顏色展示。
了解更多詳情，請訪問上海昊量光電的官方網頁：
https://www.weilancj.com/details-1007.html
參考文獻
[1]Hyperspectral Imaging as a Tool to Study optical anisotropy in Lanthanide Based Molecular single crystals
更多詳情請聯係昊量光電/歡迎直接聯係昊量光電
關(guan) 於(yu) 昊量光電：
上海昊量光電設備有限国产黄色在线观看是光電国产欧美在线專(zhuan) 業(ye) 代理商，国产欧美在线包括各類激光器、光電調製器、光學測量設備、光學元件等，涉及国产成人在线观看免费网站涵蓋了材料加工、光通訊、生物醫療、科學研究、國防、量子光學、生物顯微、物聯傳(chuan) 感、激光製造等；可為(wei) 客戶提供完整的設備安裝，培訓，硬件開發，軟件開發，係統集成等服務。
您可以通過我們(men) 昊量光電的官方網站www.weilancj.com了解更多的国产欧美在线信息，或直接來電谘詢4006-888-532。
