Tb3＋自敏化效应与Gd3＋-Tb3＋能量转移对硅酸盐玻璃发光性能的影响

研究了Tb3+自敏化效应与Gd3+-Tb3+能量转移对硅酸盐玻璃发光性能的影响.结果表明,随着Tb3+掺杂量的增加,Tb3+的400～450 nm蓝色荧光发射减弱,而485 nm和545 nm绿光发射增强.Tb3+掺杂硅酸盐玻璃中,Tb3+之间存在能量转移,产生自敏化效应,这种转移是由Tb3+之间电偶极-电四极的相互作用引起的共振能量转移.Gd3+通过Gd3+-Tb3+间的能量转移对Tb3+的发光起敏化作用,这种能量转移主要是偶极与偶极相互作用引起的共振转移.     

助熔剂对固相微波法合成MgAl2O4∶Eu发光性能的影响

采用固相微波法研究了助熔剂对MgAl2O4∶ Eu3+荧光粉发光性能的影响.利用XRD和荧光光谱仪对合成产物的物相和发光光谱进行研究,分别探讨了助熔剂的类型及含量对发光性能影响.结果表明,加入NaF,CaF2,B2O3和GeO2为助熔剂时可得到红色发光材料;MgAl2O4∶Eu3+荧光粉主发射峰位于612 nm处,对应Eu3+的5D0→7 F2电偶极跃迁,次强发射峰位于589 nm处,为Eu3+的5D0→7F0的跃迁,Eu3+离子处于非对称中心格位.相对于氟化物,氧化物助熔剂有助于提高样品的发光强度,其中,以B2O3为助熔剂时荧光粉的发光强度最高,其最佳掺杂量为4.5wt％.     

Eu~(3+)、Gd~(3+)共掺杂Sr_2SiO_4荧光粉的液相沉淀合成及能量转移发光性能

采用液相沉淀法合成了钆单掺杂、铕单掺杂、钆-铕共掺杂的硅酸锶发光材料。用X-射线衍射(XRD)对其结构表征。利用荧光光谱(PL)方法对合成的样品进行发光性能表征。研究结果表明:在250nm紫外光为激发波长时,Eu~(3+)单掺杂Sr_2SiO_4∶0.04Eu~(3+)的发光光谱出现Eu~(3+)的5D0→7F1(584nm)、5D0→7F2(614nm)、5D0→7F3(626nm)跃迁发光峰,钆-铕共掺杂Sr_2SiO_4∶x Gd3+,0.04Eu~(3+)发光体系中,主要表现为Eu~(3+)离子的特征发射。探讨了在硅酸锶发光体中Gd~(3+)→Eu~(3+)能量传递的机理,主要为电偶极-电偶极相互作用。当改变Eu~(3+)离子的掺杂浓度时,样品表现为Eu~(3+)离子的特征发射,此时材料发橙色光。保持Gd~(3+)、Eu~(3+)离子掺杂浓度不变,K+作为电荷补偿剂,对材料发光强度影响很小。     

柠檬酸凝胶燃烧法制备GGG∶Eu3+,Bi3+多晶发光粉体及其表征

本文以Gd2O3、Ga2O3、Eu2O3、Bi(NO3)3·5H2O和柠檬酸为原料,采用凝胶燃烧法制备出GGG∶ Eu3+,Bi3+多晶发光粉体,并对样品进行了XRD、SEM、FT-IR、PL测试.XRD和FT-IR分析结果表明合成的发光粉体均形成GGG相.SEM显示样品晶粒呈球形或类球形,直径约60 nm.PL分析显示样品最强发射峰位于592 nm处,属于Eu3+的5D0-7F1磁偶极跃迁.掺杂Bi3+的样品发光强度明显高于未掺杂Bi3+的样品,而发射峰位置不变,当掺杂的Bi3浓度逐渐增加时,样品GGG∶Eu3+0.05,Bi3+x的发光强度先随Bi3+浓度的增加而不断增强,当体系中掺杂Bi3+的摩尔分数达到x=5％时,GGG∶ Eu3+0.05,Bi3+x的发光强度达到最大值.再之后随Bi3+掺杂浓度的增加发光强度减弱,这可能是因为Bi3+和Eu3+之间的能量传递方式主要是偶极-偶极作用,传递效率主要决定于两种离子间距离.     

溶胶-凝胶法制备Y_2O_3：Eu薄膜电致发光材料的研究

研究用溶胶凝胶法制备Y2O3:Eu薄膜红色电致发光材料,采用SnO2透明导电膜和SrTiO3陶瓷基片,制备出薄膜电致发光材料与器件.运用XRD、SEM、荧光光谱、TEM等测试手段对制备的材料和薄膜发光器件进行表征.在制备Y2O3:Eu的薄膜发光材料过程中,考查了Eu3+掺杂浓度、烧结温度以及不同Eu3+的掺杂量对材料发光特性的影响.结果表明,Eu3+的最佳掺杂浓度为8mol%,最佳烧成条件是900℃、保温1h,其发射主峰在614nm处,是典型的Eu3+的5D0-7F2电偶极跃迁.     

不同掺杂浓度的NaGdF4∶Ho3+,Tm3+,Yb3+发光粉的上转换发光

采用水热法制备了掺杂不同比例Ho3 +/Tmn3+和不同Ylb3+浓度的NaGdF4∶Ho3+,Tm3+,Yb3+上转换发光粉,对其结构和上转换发光性能进行了表征.XRD研究结果表明:所有的样品均为六方结构NaGdF4.980 nm红外光激发下,稀土掺杂的NaGdF4发光粉显示分别来自于Ho3+离子5S2,5F4(Ho)→5I8 (Ho)跃迁发射的绿光,5F5 (Ho)→5I8(Ho)跃迁发射的红光,5 S2,5 F4(Ho)→5I7(Ho)跃迁发射的近红外光;来自Tm3+离子1D2(Tm)→3F4(Tm)和1 G4(Tm)→3H6 (Tm)跃迁发射的蓝光,1 G4(Tm)→3 F4(Tm)跃迁发射的红光,3H4(Tm) →3 H6 (Tm)跃迁发射的红外光.研究了Ho3 +/Tm3比例和Yb3+浓度对发光粉上转换发光性能的影响,并讨论了体系的上转换发光机制.计算的发光粉色坐标显示:掺杂Ho3 +/Tm3+比例和Yb3+浓度的变化能调控样品上转换发光颜色.     

敏化剂离子对Tm~(3+)掺杂的镓锗玻璃1.47-μm发光特性研究

报道了Tm3+掺杂的15Ga2O3-75Ge O2-10Na2O玻璃1.47-μm发光,应用Judd-Ofelt理论计算了玻璃的强度参数t(t=2,4,6)、自发辐射几率A、荧光分之比β等各项光谱参数以及峰值发射截面σepeak。通过测量光谱性能研究了敏化剂离子(Ho3+,Tb3+,Sm3+,Dy3+)掺杂浓度对Tm3+离子1.47-μm波段发光性能的影响,分析了Tm3+和这些敏化剂离子之间的能量传递过程。研究表明镓锗钠玻璃是适用于S波段光纤放大器的一种潜在基质材料,而掺杂一定浓度的敏化剂离子迅速降低了Tm3+:3F4能级的粒子数,而对3H4能级粒子数影响不大,极大地提高了Tm3+离子在1.47-μm波段的发光效率,且Tb3+是最有效的敏化剂离子。     

Ce~(3+)在Na_2Ca_(1-x)SiO_4:xCe~(3+)中的发光特性及晶体学格位

采用高温固相法合成了Na2Ca1-xSiO4:xCe3+蓝色发光材料,并对其发光特性进行了研究。测得激发光谱为双峰宽谱,峰值分别位于279nm和360 nm,属于Ce3+的4f-5d跃迁,可被紫外-近紫外LED芯片有效激发。样品的发射光谱为不对称单峰宽谱,主峰位于439nm。利用van Uitert公式证明了Ca在Na2CaSiO4中只存在一种晶体学格位,判定经Gauss分峰拟合后的425 nm与460 nm子发射峰均来自于八配位Ce3+的发射,非对称发射的原因是局部晶体场的不对称和Ce3+能级劈裂。研究了Ce3+掺杂量对Na2Ca1-xSiO4:xCe3+材料发光特性的影响。结果显示,随Ce3+掺杂量的增大,发光强度先增大后减小,且发射光谱红移。Ce3+掺杂量为4%(摩尔分数)时,出现浓度猝灭,根据Dexter理论分析猝灭机理为电偶极-电四极相互作用。     

GdF3∶Eu3+和NaGdF4∶Eu3+发光粉的可控合成与发光性质

采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)辅助水热法合成了GdF3∶Eu3+和NaGdF4∶Eu3+发光粉。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜和荧光光谱对样品的结构、形貌和发光性能进行了研究。XRD分析表明:GdF3晶相到NaGdF4晶相的转换可以通过改变初始溶液pH值、PVP加入量和NaF与稀土离子(Gd3+和Eu3+)摩尔配比等合成条件实现。NaGdF4∶Eu3+发光粉的形貌受合成条件的影响。荧光光谱研究表明:GdF3∶Eu3+发光粉主发射峰位于593nm处,来自于Eu3+的5 D0→7 F1磁偶极跃迁;NaGdF4∶Eu3+发光粉主发射峰位于616nm,来自于Eu3+的5 D0→7 F2电偶极跃迁。2个样品中Gd3+与Eu3+离子之间存在较好的能量传递,而NaGdF4晶格更有利于2种离子的能量传递。     

掺杂Eu~(3+)或Tb~(3+)的(Gd,Lu)_2O_3粉体的发光性能

采用高温固相法在空气中合成了(Od,Lu)2O3,(Gd,Lu)2O3:Eu3+和(Gd,Lu)2O3:Tb3+系粉体.研究了二元系中Lu2O3的摩尔分数对抑制Gd2O3高温相变、粉体的发光性质和光谱性质的影响.结果表明:在(Gd,Lu)2O3系粉体中,当Lu2O3的摩尔分数(下同)大于40%时,能在煅烧温度不低于1 700℃情况下,抑制Gd2O3的相变得到利于制备透明陶瓷的立方相结构.而且随着Lu3+离子的浓度增加,先后观察到红移和蓝移现象;在(Gd,Lu)203:Eu3+系粉体中,粉体的发光强度随着Lu3+掺杂量增加而减小,Eu3+的最佳掺杂量为7%;在(Gd,Lu)2O3:Tb3+系粉体中,Tb3+离子的最佳掺量为1%.