作为21世纪的一个新兴领域，金属纳米颗粒具有非常巨大的潜在研究价值。与块状金属相比，纳米级金属颗粒具有非常独特的光、电、磁等特性。近年来，随着等离子体学的发展，由于金属纳米颗粒的等离子体特性在波导、光电子电路以及传感器等领域的广泛应用而引起了人们的巨大兴趣。最近，国内外研究人员发现将金属纳米颗粒掺入含稀土离子的玻璃中会产生表面等离子体共振效应（SPR），从而使稀土离子的上转换发光效率得到大幅度提高。本室硕士生吴一等人采用熔融淬冷一步法通过改变退火温度或AgCl掺杂浓度首次在Er³⁺/Yb³⁺共掺铋锗酸盐玻璃中将Ag纳米颗粒实现可控析出，并研究了银纳米颗粒在玻璃中的生长机理，分析了Er³⁺、Yb³⁺离子之间的能量传递过程，着重讨论了银纳米颗粒对Er³⁺离子上转换发光性能的影响。结果发现：表征银纳米颗粒存在的SPR带中心位置在600 nm波长附近，并且随着退火温度或AgCl掺杂浓度的增加其强度逐渐增强。TEM图像测试发现玻璃基质中大部分银纳米颗粒呈球形或六角形，尺寸在5-15 nm范围内。从上转换发光光谱中可以发现，随着退火温度或AgCl掺杂浓度的增加上转换发光强度逐渐增强。其中当AgCl掺杂浓度为1 wt%，退火温度为480 ^oC时，上转换发光强度达到最大值，与未掺杂AgCl的玻璃样品相比，上转换绿光（527 nm）、绿光（548 nm）和红光（661 nm）分别增强了大约7.7、10.1和6.5倍。说明该种新型纳米复合材料有望成为高效率上转换发光材料的潜在选材。该科研成果目前已发表在The Journal of Physical Chemistry C，2011, 115, 25040–25045，DOI: 10.1021/jp207035c（SCI IF=4.452）。

银纳米颗粒表面等离子体共振技术增强Er³⁺离子上转换发光强度的示意图