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熒光微鉆石
熒光金剛石微粒提供最高的熒光強度。這些粒子的熒光可以用紫外燈,特別是短波紫外燈(約254納米)直接觀察到。這與納米粒子不同,在納米粒子中,顯著的光散射抑制了沒有光學濾光片的熒光觀察。Adámas提供微金剛石顆粒的尺寸范圍從1微米到850微米。在這個尺寸范圍內,可獲得具有不同發射波長的顆粒,包括:來自N3中心的藍色熒光,來自氮-空位-氮(NVN)中心的綠色熒光,來自氮-空位(NV)中心的紅色熒光,具有不同色中心混合物的顆粒,以及具有近紅外發射硅-空位(SiV)中心的微金剛石顆粒。熒光微鉆石的高亮度、光穩定性、化學和機械堅固性以及獨特的光譜指紋可用于量子傳感、防偽、流體追蹤、熒光涂料、法醫、生物成像、環境傳感和能源應用(如光伏)。
NV和NVN中心的典型吸收和發射曲線如圖4c所示。具有綠色發光中心的顆??梢詮奶烊汇@石或合成鉆石(通過高溫退火形成)中獲得。吸收延伸到紫外線區。帶負電荷的NV(-)和中性的NV(0)中心之間的區別變得相當明顯。NV(0)中心可以吸收~250 nm及以下的光子,并有可能在帶隙中激發。由于NV(0)和NV(-)的吸收光譜重疊,NV(0)中心有可能激發NV(-)中心。含有較高NV(0)的顆粒在長波紫外線(LWUV, ~365 nm)和短波紫外線(SWUV, ~254 nm)下都表現出強熒光(圖3)。在SWUV下可以觀察到高熒光,其中NV(-)通過NV(0)同時激發。根據電子順磁共振(EPR)表征,NV(-)濃度通常為2-3 ppm。1µm及更大的顆粒主要提供兩性表面官能團(羧酸,醇等),但羧酸豐富的變體是可用的。其他功能化產品,如鏈霉親和素和生物素,也可用。微粒(1µm和3µm除外)通常以粉末/砂粒的形式提供,因為它們的尺寸較大,在溶液中缺乏長期的膠體穩定性。
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