Lanthanoiddotierte Nanopartikel im Größenbereich zwischen 2 und 20 nm mit optischen, magnetischen und katalytischen Funktionalitäten
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Laufe des Teilprojekts wurden dem Institut für Laser-Physik der Universität Hamburg eine Reihe von Nanopartikelproben in unterschiedlichen Lösungsmitteln zur Untersuchung bereitgestellt. Als Dotierungsion für die kristallinen Nanopartikelkerne war insbesondere das besonders für stimulierte Emission geeignete Ion Nd3+ enthalten. Die Lumineszenzlebensdauern von Nd3+ in den verschiedenen Nanopartikelkernen wurden bestimmt. Sie waren in keinem Fall länger als 20 μs und damit deutlich kürzer als Werte, die von Nd3+-dotierten Volumenlaserkristallen bekannt sind. Der gewünschte direkte Rückschluss auf die Wirksamkeit der Umhüllung der dotierten Nanopartikelkerne mit undotiertem kristallinen Material zur Unterdrückung des Energie transfers zur Partikeloberfläche war somit nicht möglich. Die spektroskopische und optische Charakterisierung der Nanopartikelproben ergab keinen Hinweis auf eine besondere Eignung für den Laserbetrieb. Vielmehr erwies sich in den wenigen spektroskopisch aussichtsreich erscheinenden Fällen die Kombination aus Nanopartikel und Lösungsmittel als ungeeignet. Auch zeigten viele Proben deutliche Lichtstreuung, die sicher mit der Agglomeration der Nanopartikel in der Lösung in Zusammenhang gebracht werden muss. Selbst unter Anregung mit kurzen Laserpulsen konnte in keiner Probe Laseroszillation beobachtet werden. Da keine der untersuchten Proben zur Laser Oszillation gebracht werden konnte, wurde darauf verzichtet, zu Vergleichszwecken und zur Gewinnung spektroskopischer Daten Lanthanoid-dotierte Volumeneinkristalle auf Vanadat- und Fluorid-Basis nach der Czochralski-Methode herzustellen. Aus dem gleichen Grunde wurde davon abgesehen, durch Tauchbeschichtung auf geeigneten Substraten laseraktive Filme auf Basis dieser Nanopartikel abzuscheiden.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Synthesis and properties of redispersible lanthanide-doped nanocrystals. XVII. Tage der Seltenen Erden, Universität Bayreuth, 1. - 4.12.2004
M. Haase, H, Scheife, G, Huber
