Dy3+/Tb3+单掺硼酸盐玻璃陶瓷的高效可见荧光发射

实验采用高温熔融-退火法分别合成了Tb³⁺掺杂和Dy³⁺掺杂的稀土硼酸盐玻璃陶瓷材料。XRD晶相分析表明,所制备的样品为非晶态玻璃陶瓷物质;SEM形貌分析表明,样品表面十分致密,无明显的结晶状物质;光谱特性试验结果表明,在紫外激发下,Tb³⁺和Dy³⁺单掺在这种新型硼酸盐玻璃陶瓷中分别发出了强烈的绿色和明亮的黄白光。该类材料在可见显示器件方面具有广阔的应用前景,可用于开发新型彩色光源、荧光显示器件、紫外传感器和可调谐可见光激光器。     

Tb3+掺杂SiO2-B2O3荧光粉的制备及发光性能的研究

以正硅酸乙酯作为硅源、硼酸作为硼源，采用溶胶凝胶法制备了一系列Tb³⁺掺杂SiO₂-B₂O₃荧光粉。通过XRD可知，样品以非晶的形式存在。从红外光谱图发现，B进入Si-O-Si网络结构并在基质结构中形成了Si-O-B结构。采用激发和发射光谱图对样品发光性能进行表征，探究了基质比例和掺杂浓度对发光性能的影响，得到最优发光条件。     

Ce3+–Eu3+共掺Y3Al5O12透明陶瓷荧光性能

Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺(YAG:Ce³⁺)发射谱中红光成分的不足导致了白光LED色温偏高且显色性较差,一种解决方案是引入能发射红光的激活离子与Ce³⁺共掺杂以使YAG:Ce³⁺发射谱红移。本工作报道了Ce³⁺–Eu³⁺共掺Y₃Al₅O₁₂(YAG:Ce³⁺/Eu³⁺)透明陶瓷的制备、结构和荧光性能。该材料体系在Eu含量高达25%时仍保持纯石榴石相结构,且Eu³⁺的荧光猝灭浓度高达9%左右,比Pr³⁺和Sm³⁺等离子更适合用作YAG的红光发射激活剂。YAG:Ce³⁺/Eu³⁺透明陶瓷在蓝光(如442和466 nm)激发下的Ce³⁺荧光发射随着Eu含量的...     

Pechini溶胶-凝胶法制备LuAG:Tb薄膜的显微结构及发光性能

采用Pechini溶胶-凝胶法结合旋涂工艺制备了Tb³⁺掺杂Lu₃Al₅O₁₂（简称LuAG:Tb）发光薄膜。前驱体薄膜在850℃左右锻烧得到单一石榴石相的LuAG:Tb薄膜。LuAG薄膜的发射光谱（268nm紫外光激发）对应于Tb³⁺的⁵D₄→⁷E_J（J=6～0）和⁵D₃→⁷F_J特征跃迁,光谱强度随Tb³⁺掺杂浓度的升高先增强后减弱,在x(Tb³⁺)=2.0%时光谱强度最强,其发光衰减时间为5.14ms。扫描电镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）观察显示LuAG薄膜的颗粒度大小和表面粗糙度随煅烧温度的升高而增大。     

Cax Mgy Alm Sin Oz:Ln(Ln=Ce3+,Tb3+,Eu3+)三色荧光粉的结构调控、发光性质及在白光二极管中的应用

基于紫外/近紫外光激发的高效三基色荧光粉的研发对于白光LED的应用发展具有重要意义。通过高温固相法合成一系列Ce³⁺、Tb³⁺和Eu³⁺单掺杂Ca_xMg_yAl_mSi_nO_z (Ca₂Mg_0.25Al_1.5Si_1.25O₇,Ca₂Mg_0.5Al Si_1.5O₇,Ca₂Mg_0.75Al_0.5Si_1.75O₇,Ca₂₀Al₂₆Mg₃Si₃O₆₈)的三基色荧光粉。通过Rietveld精修、晶体结构模拟和密度泛函理...     

水热法制备SrF2:Ce3+,Tb3+荧光粉及其发光性质研究

采用水热法合成了具有立方相结构的Ce3+、Tb3+共掺杂的SrF2发光材料SrF2:Ce3+,Tb3+,利用粉末X-射线衍射( XRD)对其结构进行了表征,并研究了掺杂量、水热反应时间、激发波长对SrF2:Ce3+,Tb3+发光性质的影响.荧光光谱研究结果表明,SrF2:Ce3+,Tb3+在254 nm波长紫外光激发下...     

Sm3+掺杂双钙钛矿结构Sr3Sn2O7的应力发光特性

Sr₃Sn₂O₇:Sm³⁺是一种被广泛研究的应力法光材料,但关于Sm³⁺掺杂量的研究仍然存在缺失。本工作采用高温固相法制备Sr_3–xSn₂O₇:x Sm³⁺。在Sr₃Sn₂O₇中掺入少量Sm³⁺后,样品仍然保持着非中心对称的双钙钛矿结构。样品在受到紫外灯激励或应力施加之后,能展现出稳定的光致发光、长余辉和应力发光性能,且这三者的光谱显示出一致性。应力发光来源于Sm³⁺的⁴G_5/2激发态向⁶H_J (J=5/2,7/2,9/2)基态的电子跃迁。通过调控x值对其发光性能进行优化,在x=0.020时性能最好。Sm³⁺掺杂量的变化对应力发光性能的影响,既对现有的相关工作进行了补充,同时...     

Sm3+离子激活的Ba3ZnNb2O9荧光粉的制备及发光性能

利用高温固相法合成了不同Sm³⁺掺杂浓度的Ba₃ZnNb₂O₉荧光粉,并利用X射线粉末衍射(XRD)、漫反射光谱(DRS)、荧光发射光谱及荧光寿命等表征手段对样品的结构与发光性能进行了研究。XRD结果显示纯样Ba₃ZnNb₂O₉与Ba₃ZnNb₂O₉:Sm³⁺荧光粉的衍射图完全吻合,表明Sm³⁺离子的少量引入并未对晶体结构产生影响。漫反射光谱显示样品可以被近紫外光有效激发。发射光谱表明存在基质向Sm³⁺离子的能量传递过程,Sm³⁺离子的最佳掺杂浓度为x=0.1。     

Tb~(3+)、Gd~(3+)对硅酸盐发光玻璃发光性能的影响

对Nb3 + 激活的硅酸盐发光玻璃进行了研究 ,讨论了Tb3+ 和Gd3 + 对玻璃发光性能的影响。结果表明 :Tb3+ 激活的硅酸盐玻璃在紫外线和X 射线的激发下 ,产生蓝色荧光和较强的绿色荧光 ;随着Tb3+ 离子浓度的增加 ,Tb3 + 离子5D3 能级的能量向5D4 能级转移 ,绿色荧光得到增强 ;Gd3 + 离子通过无辐射能量共振方式对Tb3+ 离子的发光起到了敏化作用 ,加入Gd3+ 进一步提高了Tb3+ 激活硅酸盐玻璃的发光强度     

稀土离子(Gd~(3+),Ce~(3+)/Ce~(4+),Eu~(3+))对Tb~(3+)掺杂硅酸盐玻璃发光性能的影响

研究了(Gd3+,Ce3+/Ce4+,Eu3+)对Tb3+掺杂硅酸盐玻璃发光性能的影响.结果表明:Tb3+掺杂硅酸盐玻璃可以发出弱蓝光(400～460 mm)和较强的绿光(480～600mm).Gd3+对Tb3+的发光起敏化作用,可提高TB3+掺杂硅酸盐玻璃的发光强度.在空气中熔制的玻璃中Ce3+和Ce4+同时存在,Ce3+对Tb3+发光起敏化作用;而Ce4+对Tb3+发光起淬灭作用.由于Ce4+比例比较高,CeO2加入导致TB3+发光强度降低,同时也缩短了Tb3+发光余辉.加入Eu2O3时,Eu3+自身发光分散了激发Tb3+发光的能量,使Tb3+的特征发射强度降低.     

铕掺杂Gd2Zr2O7透明陶瓷的制备及闪烁性能

与传统闪烁陶瓷相比,基于立方相Gd₂Zr₂O₇具有高密度、高光学透过率和良好的闪烁性能等特征,本工作采用真空烧结法,成功制备出系列Eu³⁺掺杂Gd₂Zr₂O₇透明陶瓷,研究了掺杂离子及掺杂量对其晶体结构、光学透过率、荧光性能及闪烁性能的影响。结果表明,所制备的透明陶瓷样品具有良好的光透过能力;光谱表征发现,20%Eu³⁺掺杂Gd₂Zr₂O₇具有最佳的光致荧光和辐照发光强度,其最强发射峰位于630 nm。X射线成像实验表明,Gd_1.8Eu_0.2Zr₂O₇透明陶瓷的X射线成像分辨率可达11 lp·mm^–1,具备对不同材质物体的成像应用潜力。在医学成像、工业探伤、高能物理等领域具有潜在的应用价值。     

K+掺杂尖晶石型(Co0.2Cr0.2Fe0.2Mn0.2Ni0.2)3O4高熵氧化物负极材料制备与储锂性能研究

通过溶液燃烧法成功合成了一系列非活性K⁺掺杂的尖晶石型(K_xCoCrFeMnNi)₍3/(5+x))O₄(x=0,0.5,1,1.5)高熵氧化物锂离子电池负极材料,系统研究了K⁺掺杂对结构和储锂性能的影响。结果表明：随着K⁺掺杂量的增加,均可制备出具有单一尖晶石结构的纳米晶粉体材料,其中等摩尔K⁺掺杂的(K_1/6Co_1/6Cr_1/6Fe_1/6Mn_1/6Ni_1/6)₃O₄高熵氧化物负极材料具有最高的比容量、优异的循环稳定性和倍率性能。(K_1/6Co_1/6Cr_1/6Fe_1/6Mn_1/6Ni_1/6)₃O_4<...     

TiO2-SiO2∶Eu3+荧光粉的制备及发光性能的研究

采用溶胶凝胶法制备TiO₂-SiO₂∶Eu³⁺发光材料，通过XRD, FTIR,荧光光谱仪的测试表征材料的结构和发光性能。结果表明，通过溶胶凝胶法成功的制备了TiO₂-SiO₂复合氧化物荧光粉。FTIR证明1070cm^-1为Si-O-Si的反对称伸缩振动，795cm^-1为Si-O-Si的对称伸缩振动，937cm^-1为Ti-O-Si特征峰。荧光光谱表明以465nm为激发波长，Eu³⁺在612nm(⁵D₀→⁷F₂)红色发光最强。Ti/Si为1∶1时，Eu³⁺掺杂浓度为4mol%时发光强度最佳。     

稀土Eu3+掺杂对SnO2薄膜光学和电学性质的影响

基于旋涂法制备了Eu³⁺掺杂的SnO₂薄膜，并通过紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、电流-电压测试和原子力显微镜(AFM)等对样品的光学性质、电学性质和表面形貌进行了表征。研究发现，在200nm～380nm的波长范围内，掺杂15at%Eu³⁺的SnO₂薄膜光吸收率最高；在380nm～700nm的可见光范围内，掺杂15at%Eu³⁺的SnO₂薄膜光透射率较强，掺杂20at%Eu³⁺的SnO₂薄膜光吸收率最强。随着Eu³⁺掺杂浓度的增加，SnO₂薄膜的电阻增加，表面的平均粗糙度显著降低。     

基于第一性原理计算的Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+长余辉材料持续发光机理

长余辉材料应用广泛,但种类繁多、发光机理难以被普遍阐释。针对发光–余辉性能好的Sr₂MgSi₂O₇:Eu²⁺,Dy³⁺硅酸盐长余辉材料,构建Sr₂MgSi₂O₇基质、Eu掺杂及(Eu,Dy)共掺杂Sr₂MgSi₂O₇的分子模型,进行第一性原理计算。从电子结构角度解译电子跃迁俘获路径,并阐释Sr₂MgSi₂O₇:Eu²⁺,Dy³⁺的持续发光机理。结果表明：Eu、Dy离子的掺入使Sr₂MgSi₂O₇由间接带隙半导体转变为直接带隙半导体;Dy 5d态主要位于Fermi能级与Eu 5d态之间,并与Eu 5d态存在能量重叠,这证实了Dy³⁺作为电子陷阱的合理性。S...     

微量Ce3+、Nb5+、Zn2+对钛酸锶钡基陶瓷介电性能的影响

通过研究Ce³⁺、Nb⁵⁺、Zn²⁺对钛酸锶钡基陶瓷介电性能的影响,结果发现Ce³⁺、Nb⁵⁺、Zn²⁺各离子单一掺杂提高其介电性能是有限的,而充分运用各微量离子作用机理,控制钛酸锶钡的Ce³⁺、Nb⁵⁺、Zn²⁺引入量,能综合提高钛酸锶钡基陶瓷的介电性能。     

Ce3+掺杂石榴石基荧光材料的光谱调控研究进展

Ce³⁺掺杂石榴石基荧光材料凭借其良好的物化特性、高荧光转换效率、较短的荧光寿命、激发光谱与紫外/蓝光发光二极管发射谱的高效匹配等特点,被广泛用于照明、显示、医学成像等领域。得益于石榴石结构丰富的阳离子格位,通过多种类基质化学组分取代可实现Ce³⁺发射波长从460～610 nm范围内的连续可调,不仅大大拓宽了其潜在应用场景,也为Ce³⁺发光理论的建立和完善提供了广泛的素材。然而随着近年来相关实验探索的大幅增加,种类较为庞杂的Ce³⁺掺杂石榴石基荧光材料特性与发射波长调控理论常常出现无法解释甚至矛盾之处,成为阻碍Ce³⁺掺杂石榴石基荧光材料发展的重要瓶颈之一。针对这一问题,本文简要介绍了基质化学组分取代调控Ce³⁺发射波长的几种主要理论,综述了近年来Ce³⁺掺杂石榴石基荧光材料的研究进展,并结合理论与实验,主要从[CeO₈]畸变因子角度出发,讨论了离子取代对Ce³⁺发光性能的影响。     

水热合成NaYF_4:Tb~(3+)/Ce~(3+)或Bi~(3+)体系中Ce~(3+)和Bi~(3+)对Tb~(3+)离子发光的增强作用

利用水热法合成六方相NaYF4:Tb3+/Ce3+或Bi3+体系,用X射线粉末衍射仪以及荧光分光光度计对所合成样品的物相结构以及荧光性能进行表征。在紫外光激发下,Ce3+能有效吸收紫外光并传递给Tb3+离子,Tb3+离子的绿色发光得到增强,Bi3+离子对Tb3+离子的荧光性能也有一定的敏化作用。水热合成NaYF4:Tb3+/Ce3+或Bi3+体系中Ce3+和Bi3+对Tb3+离子的荧光性能具有增强作用。     

Eu3+,Ce3+共掺硼硅酸锌玻璃的发光性能及能量传递

采用高温液相法制备了50ZnO-30SiO2-20B2O3∶Eu3+,Ce3+玻璃。测试了样品的激发光谱和发射光谱。结果表明:在紫外光激发下,该玻璃可以发出明亮的红色光。其中580 nm,593 nm,617 nm,655 nm和706 nm波长处的发射峰分别对应于Eu3+的5D0→7F0,5D0→7F1,5D0→7F2,5D0→7F3和5D0→7F4跃迁发射,其中5D0→7F2跃迁发射强度最大,同时发现在450 nm处存在Ce3+的5D→2FJ(J=7/2,5/2)特征发射峰。首次发现在该发光玻璃50ZnO-30SiO2-20B2O3∶Eu3+,Ce3+中存在着Ce3+→Eu3+能量传递现象,其中Ce3+起敏化作用。     

Ni2+掺杂对MgCr2O4材料红外辐射性能的影响

开发高发射率红外辐射材料是高温窑炉节能的重要方向。本工作采用高温固相反应工艺制备Ni²⁺掺杂MgCr₂O₄材料,研究了Ni²⁺掺杂量摩尔分数对MgCr₂O₄材料红外辐射性能的影响,探讨了影响MgCr₂O₄材料红外发射率的机理。结果表明,Ni²⁺能掺杂进入MgCr₂O₄材料晶格,所制备的Mg_1–x Ni_xCr₂O₄(0.1≤x≤0.5)材料产生了晶格畸变,少量Ni²⁺价态发生转变;同时,随着Ni²⁺掺杂量增加,氧空位浓度的增大,禁带宽度减小,所制备材料在近中红外波段的发射率均有提高。x=0.5的材料(Mg_0.5Ni_0.5Cr₂O₄)在...