Dotierte Nanomaterialien für optische Anwendungen und leitfähige Schichten

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https://osnadocs.ub.uni-osnabrueck.de/handle/urn:nbn:de:gbv:700-202103304199
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Title: Dotierte Nanomaterialien für optische Anwendungen und leitfähige Schichten
Authors: Carl, Frederike
Thesis advisor: Prof. Dr. Markus Haase
Thesis referee: Prof. Dr. Uwe Beginn
Abstract: In dieser Doktorarbeit wurden mit unterschiedlichen Ionen dotierte Nanokristalle untersucht: Zum einen lanthanoid-dotierte LiYF4-Nanokristalle sowie Nanokristalle weiterer LiSEF4-Materialien (SE = Gd-Lu) und zum anderen Nanopartikel aus antimondotiertem Zinndioxid, einem n-leitenden Oxid. Ein zentrales Ergebnis des ersten Teils der Dissertation war die Synthese von LiYF4:Yb,(Er)/LiYF4-Kern/Schale-Nanokristallen, die eine Zerfallszeit der Yb3+-Emission aufweisen, die Czochralski-Laserkristallen von LiYF4:Yb sehr ähnlich ist. Diese Ähnlichkeit bestätigt die hohe Qualität des neu entwickelten Kern/Schale-Syntheseverfahrens. Die Co-Dotierung der LiYF4-Kern-Partikel mit Yb3+ und Er3+ führte zu einer Upconversion-Emission der Partikel, die für ein System dieser Größe und ohne zusätzliche Dotierungsionen die bisher höchste Quantenausbeute von 1,25 % zeigt. Eine hohe Qualität der LiYF4-Nanopartikel hinsichtlich ihrer schmalen Partikelgrößenverteilung und hohen Form-Homogenität konnte über die Bildung von kolloidalen Kristallen bestätigt werden. Die Herstellung weiterer LiSEF4 Nanokristalle mit den Seltenen Erden (SE) = Lu-Gd führte zu einer systematischen Zunahme der Größe der Partikel von LiLuF4 bis LiTbF4. Die Synthese von LiSEF4-Partikeln mit SE = Gd oder mit Seltenenerd-Ionen mit noch höheren Ionenradien war mit diesem Syntheseverfahren allerdings nicht möglich. Daher wurde das eigenständig entwickelte Kern/Schale-Verfahren zur Umhüllung von LiYF4-Kern-Partikeln mit LiYF4 auf LiGdF4 als Schale übertragen und die Bildung einer LiGdF4-Schale auf LiYF4-Kern-Partikeln spektroskopisch bestätigt. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurden im Rahmen eines BMBF-Projektes: „Aktiv steuerbare elektrochrome Gradientenfilter für die Anwendung in optischen Bildaufnahmesystemen“ antimon-dotierte Zinndioxid-Nanopartikel-Suspensionen und -Pasten hergestellt, um n-Leitfähigkeit des SnO2 zu erreichen. Für die Verwendung im ektrochromen Gradientenfilter wurden mittels Rakel- oder Druckprozess nanoporöse Dünnschichtelektroden generiert. Über die Kopplung verschiedener Farbstoffmoleküle konnte der Kontrast des Gradientenfilters in Abhängigkeit des elektro-chemischen Potentials beliebig variiert werden.
URL: https://repositorium.ub.uni-osnabrueck.de/handle/urn:nbn:de:gbv:700-202103304199
Subject Keywords: Nanokristalle; Leitfähigkeit; Upconversion; Zerfallszeit; LiYF4; SnO2:Sb
Issue Date: 30-Mar-2021
License name: Attribution-NoDerivs 3.0 Germany
License url: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/de/
Type of publication: Dissertation oder Habilitation [doctoralThesis]
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