(Y3-x-yREx)Al5O12:Cey(RE=Tb,Gd)荧光粉晶体结构与光致发光

采用化学共沉淀法合成具有Tb、Gd稀土掺杂的Y3Al5O12:Ce3 荧光粉,通过XRD和荧光光谱研究其晶体结构和光致发光.结果表明,(Y2.95-xTbx)Al5O12:Ce3 和(Y2.95-xGdx)Al5O12:Ce3 系列荧光粉具有与Y3Al5O12:Ce3 相同的石榴石晶体结构,但晶胞参数随Tb、Gd取代Y而略有增加;随Tb、Gd掺杂量增加,荧光粉发射波长逐渐红移,当x=2.95时,发射波长λmax分别从532nm红移至551和542nm;根据晶体场理论解释了荧光粉发射波长红移现象.这种发射波长红移的荧光粉能够显著地增强蓝光LED芯片与荧光粉组合形成的白光中红光成分,进而改善白光LED光源质量.     

YAG:Ce荧光粉体的合成及其性能表征

以Al(NO3)3·9H2O,Ce(NO3)3·6H2O和Y2O3为原料,用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为分散剂,通过碳酸盐共沉淀法制备了铈掺杂钇铝石榴石(YAG:Ce)荧光粉体.采用TG/DTA,FT-IR,XRD,TEM等测试方法对所制备的粉体进行了表征,通过激发-发射光谱分析测定了其发光性能.结果表明:在分散剂存在的情况下,煅烧温度为900℃即可得到纯相YAG,而无中间相YAM,YAH,YAP的出现;所得荧光粉体分散性良好,颗粒平均尺寸约为30nm,在465nm处获得最大激发强度,相应的发射光谱是峰值为530nm的宽带发射.     

X射线荧光粉Gd2O2S:Pr,Ce的固相合成及发光性能研究

采用草酸铵共沉淀法实现在Gd2O3中掺杂Pr和Ce,以此为原料,硫粉为硫化剂,无水Na2CO3为助熔剂,1000℃真空固相合成了Gd2O2S:Pr和Gd2O2S:Pr,Ce粉末。采用XRD确认了反应产物为目标产物,制备的Gd2O2S:Pr为六方晶系单一相,粉末粒度分布1~10μm,在313 nm的紫外光激发下,主发射峰位于511 nm,属于Pr3+的3P0→3H4跃迁。主发射光强度随Pr3+的含量变化而改变,当Pr3+的含量在0.80%时主发射光强度最大。添加Ce3+可以明显降低Gd2O2S:Pr的荧光余辉,但同时也降低了发射光强度,Ce3+的添加量要在余辉控制,荧光光强和闪烁体使用寿命三者间平衡选择。     

Ce-YAG微晶玻璃的制备及其发光性能

采用高温固相熔融法在弱还原气氛下制备了Ce3+离子掺杂的Y2O3-A12O3-SiO2(SAY)系基础玻璃,并在1250℃~1300℃热处理一定时间制备了晶相为YAG的黄色微晶玻璃。通过XRD、SEM研究了微晶玻璃的结构及相组成;激发和发射光谱分析了Ce3+离子在玻璃及微晶玻璃不同基质中的发光特性,以及Al2O3/Y2O3摩尔比对微晶玻璃样品发光性能的影响。结果表明:基础玻璃经热处理能得到Ce-YAG微晶玻璃,晶粒大小在80~120nm范围内,晶粒发育良好。该微晶玻璃样品能被450nm有效激发,并在530nm处有宽带发射峰,归属于Ce3+的5d-4f(2F2/7)。该微晶玻璃在LED照明领域中有很大的应用开发价值。Al2O3和Y2O3的摩尔含量变化对微晶玻璃发光性能有较大影响,在Al2O3/Y2O3的摩尔比为1.5时,样品的发光性能最佳。     

(Gd1-x,Prx)2O2S闪烁陶瓷粉体的合成及光致发光研究

以Gd2O3、Pr6O11和H2SO4为原料,通过H2还原法合成不同浓度Pr3 离子掺杂的(Gd1-x,Prx)2O2S闪烁陶瓷粉体.利用DTA-TG-DTG、FT-IR 、XRD、SEM、光致发光(PL)光谱等测试手段对合惩的粉体进行了表征.研究表明,将Gd2O3和Pr6O11与稀H2SO4在100℃加热搅拌,制备出2Gd2O3·(Gd1-x,Prx)2(SO4)3·12H2O前躯体.前驱体在750℃煅烧2h可获得(Gd1-x,Prx)2O2SO4粉体,该粉体在H2气氛下750℃还原1h可以转化为具有疏松和多孔蜂窝状结构的单相(Gd1-x,Prx)2O2S闪烁陶瓷粉体.(Gd1-x,Prx)2O2S粉体在307nm的紫外光激发下呈现绿光发射,主发射峰位于511nm,归属于Pr3 离子的3P0-3H4跃迁.发光强度随Pr3 离子浓度的变化而变化,当Pr3 离子的摩尔分数为1.000%时,粉体具有最高的发光强度.     

水热合成KAl(OH)2CO3粉体的形貌控制

分别采用AlCl3·6H2O,Al(NO3)3·6H2O,Al2(SO4)3·12H2O为前驱体在水热条件下合成了KAl(OH)2CO3粉体.实现了KAl(OH)2CO3粉体的微观形貌从纤维状微米级颗粒到柱状两维纳米级颗粒的控制.XRD、TEM等的分析结果表明,水热体系中的铝盐种类、阴离子浓度以及反应时间等条件对所合成产物的颗粒形貌有显著的影响.其中Al(NO3)3是合成KAl(OH)2CO3的最佳前驱物,当[NO-3-]=1.2mol/L时,在120℃,反应4h条件下合成的粉体颗粒直径小于20nm,长径比约为5,且外形规整,粒度分布均匀,没有团聚.     

白光LED用MSrAl3O7:Eu2+(M=Y,La,Gd)绿色发光材料合成及其光学性能

采用传统的高温固相合成技术制备出一系列组成为MSrAl3O7:Eu2+(M=Y,La,Gd)的新型绿色发射荧光体.通过X射线衍射(XRD)研究其晶体结构发现:MSrAl3O7:Eu2+系列荧光体属于M2O3-SrO-Al2O3赝三元体系的稳定结晶相.荧光光谱测试表明:MSrAl3O7:Eu3+(M=Y、La、Gd)材料均是优良的白光LED用绿色荧光体,可被近紫外(300～450nm)有效激发,产生较强的绿色发射光,发射主峰位于517nm左右,样品的紫外-可见(UV-vis)光谱进一步证实了其有效吸收近紫外光的特征.研究还发现,在MSrAl3O7:Eu2+(M=Y、La、Gd)系列荧光体中,LaSrAl3O7:Eu2+具有最强的绿色发射光,进一步地比较不同温度下LaSrAl3O7:Eu2+材料的结构与光谱特性表明,1400℃合成的样品具有稳定的结构和最佳的发光性能.     

Gd3(Al,Ga)5O12:Ce闪烁晶体扭曲生长、组分偏析与性能研究

新型闪烁晶体Gd3(Al,Ga)5O12:Ce(简写为GAGG:Ce)在制备过程中易出现多晶扭曲生长、组分偏析等问题,严重影响晶体的性能.为了得到大尺寸高质量的GAGG:Ce晶体,采用X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)和X射线激发发射谱(XEL)等手段,结合熔体特性分析了GAGG:Ce晶体...     

Ce掺杂ZnO纳米晶的光致发光特性

以 Zn(NOs)3·6H2O、Ce(NO3)3·6H2O为原料,明胶为模板分散剂,采用凝胶模板燃烧法制备纯ZnO和ZnO:Ce纳米晶,利用XRD、TEM和PL谱研究样品的结构和性能.结果表明:产物粒子形状基本为球形,结晶良好,属六方晶系结构;随着掺杂量的增加,粒子尺寸逐渐减小,说明Ce掺杂能够有效地抑制ZnO晶粒生长.在310nm光的激发下,观察到480～500nm强而宽的可见发射,在此背景上出现487nm和494nm的蓝绿光子发射峰,掺杂样品的发光强度显著增强.蓝光发射主要是由于氧空位与间隙氧之间的跃迁,绿光发射是由于材料表面离子化氧空位中的电子与价带中光激发的空穴之间的复合.     

Pr掺杂SrBi_2Ta_2O_9多功能铁电体的光致发光研究(英文)

本文报道了Pr掺杂SrBi2Ta2O9(SBTO)铋层状铁电材料的光致发光特性。通过适量的Pr掺杂制得的SrBi2Ta2O9陶瓷样品在室温下具有很强的红光和绿光发射。光致发光激发谱显示样品具有蓝光激发特性,该激发带对应Pr3+离子的基态3H4到激发态3PJ(J=0,1,2)的跃迁吸收。在蓝光激发下,样品具有宽带发射,发射峰对应Pr3+离子f-f辐射跃迁中:3P1→3H5(532 nm),3P0→3H5(546 nm),1D2→3H4(600 nm),3P0→3H6(620 nm),3P0→3F2(656 nm)和3P0→3F4(743 nm)跃迁。Pr掺杂SBTO样品蓝光激发的光致发光特性将可能使其在白光LED及其相关器件中得到应用。     

Ce、Cr∶YAG微晶玻璃的制备及光谱性能研究

目前白光LED在红光波段发射较弱,导致其显色指数偏低,在白光LED用Ce∶YAG微晶玻璃中掺入Cr3+来增强红光波段的发射,从而提高显色指数。通过X射线衍射、荧光光度计、电光源参数测试对样品的晶相、光谱性能及荧光寿命进行了表征。研究了Cr3+对Ce∶YAG微晶玻璃发光性能的影响,并对其增红机理进行了初步的探讨。结果表明基质玻璃在1400℃热处理可析出纯的YAG晶相;Ce∶YAG和Ce、Cr∶YAG微晶玻璃在460nm激发下,在480～650nm产生有效发射,发射光谱中心波长位于530nm;由于Ce3+(2E)-Cr3+(4T)之间的非辐射能量传递,Ce、Cr∶YAG微晶玻璃在688、692和705nm处有红色发射峰,能有效地提高白光LED的显色性能。     

凝胶燃烧法低温合成钇铝石榴石纳米粉体及其表征

以Y(NO3)3.6H2O、Al(NO3)3.9H2O和柠檬酸为原料,采用凝胶燃烧法合成单相钇铝石榴石(Y3Al5O12,YAG)纳米粉体。采用红外光谱、差热分析、X射线衍射、扫描电镜等测试手段对前躯体干凝胶和YAG粉体进行表征,探讨溶胶-凝胶的均质化转变以及YAG相的结晶温度等。结果表明:柠檬酸与Y3+和Al3+以单齿方式进行络合,实现了溶胶-凝胶的均质化转变;前躯体粉末于750℃低温下开始直接由无定形态转变为立方晶系YAG相,没有YAlO3和Y4Al2O9等杂相存在;900℃煅烧2 h得到颗粒呈类球形状,粒径为50 nm左右的YAG粉体。     

Analysis of Ce luminescence quenching in solid solutions between Y(3)Al(5)O(12) and Y(3)Ga(5)O(12) by temperature dependence of photoconductivity measurement

Photocurrent excitation spectra were measured to investigate the quenching in the garnet solid solutions. Intense photocurrent excitation bands attributed to the lowest 5d(1) and the second lowest 5d(2) levels were observed in the Ce-doped Y(3)Al(2)Ga(3)O(12) (Ce:YAGG) and Y(3)Ga(5)O(12) (Ce:YGG). Based on the results of temperature dependence of photoconductivity, the 5d(1) and 5d(2) levels in the Ce:YAGG are found to be located below and within the conduction band, respectively, while both levels in the Ce:YGG are found to be located within its conduction band located at lower energy levels. In addition, the threshold of photoionization from the 4f level of Ce(3+) to the conduction band in the Ce:YAGG and Ce:YGG were estimated to be 3.2, and 2.8 eV, respectively. We conclude that the main quenching process in the Ce:YAGG is caused by the thermally stimulated ionization process with activation energy of 90 meV from the 5d(1) to the conduction band, and that in the Ce:YGG is caused by the direct ionization process from the 5d levels to the conduction band.     

溶胶-凝胶法合成Y_3Al_5O_(12):Ce~(3 ),Tb~(3 )稀土荧光粉的研究

采用溶胶－凝胶法在低温下合成了 Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：０．０８Ｃｅ３＋; ０．１２Ｔｂ３＋稀土荧光粉．通过 Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）分析及激发、发射光谱测试结果表明：合成的粉末为ＹＡＧ晶体结构,粉体 的最大激发峰为２７３ｎｍ,最大发射峰为５４５ｎｍ,色坐标为：ｘ＝０．３３１;ｙ＝０．５５８,在２７３ｎｍ的紫 外光激发下发出明亮的绿光．     

MIM-MIS隧道结的发光光谱特性

对MIM(Au-SiO2-Al)和MIS(Au-SiO2-Si)隧道结的表面等离极化激元(surfaceplasmonpolariton,SPP)的激发与色散关系进行了讨论,对结的发光光谱进行了测试。结果表明其发射峰主峰位于610nm(2.00eV)～630mm(2.00eV)和700mm(1.77eV)～740nm(1.68eV)处,分别与Au/空气及Au/Al2O3(SiO2)界面SPP模式的激发相对应。结的发光过程应该是隧穿电子激发表面等离极化激元SPP,然后SPP与粗糙度耦合形成光发射。     

掺铕氧化钇发光纳米晶的拉曼光谱研究

采用凝胶燃烧法制备了8～50nm的Y2O3:Eu3+纳米晶.利用XRD确定了纳米晶的结构及晶粒大小,测定了不同晶粒大小的纳米晶Y2O3:Eu3+的拉曼光谱.通过测定不同的激发光所激发的拉曼光谱,以及比对荧光谱,指认了纳米晶Y2O3:Eu3+的Raman振动光谱,并且观察和研究了Raman光谱随晶粒尺寸的变化,发现了低维材料的一些反常拉曼效应.     

Up-conversion emissions characteristics of non-aqueous sol-gel derived RE3Al5O12 nanocrystals

The RE3Al5O12 (REAG:Er3Al5O12, Er:Y3Al5O12 and Er:Yb3Al5O12) up-conversion (UC) nanocrystals have been prepared by the non-aqueous sol-gel method. The green and red UC emissions are attributed to the 2H(11/2), 4S(3/2) --> 4I(15/2) and 4F(9/2) --> 4I(15/2) transitions of Er3+, respectively, were obtained for all samples with a 975 nm semiconductor LD excitation. For Er3Al5O12 nanocrystals, the green and red UC emissions have similar intensities. Y and Yb ions have no evident effect on the peak positions, but strongly affected the intensities of the green and red UC emissions of the Er. A much higher intensity of the green relative to red UC emission was observed for Er:Y3Al5O12 nanocrystals, however, the red UC emission became predominant for Er:Yb3Al5O12 nanocrystals. It was suggested that the two-photon process was responsible for the green and red UC emissions mechanism for all the samples.     

Preparation of Gd_2O_2S:Pr Scintillation Ceramics by Pressureless Reaction Sintering Method

Fabrication of Gd2O2S:Pr scintillation ceramics by pressureless reaction sintering was investigated. The 2Gd2O3·(Gd,Pr)2(SO4)3·mH2O precursor was made by hydrothermal reaction using commercially available Gd2O3, Pr6O11 and H2SO4 as the starting materials. Then single phase Gd2O2SO4:Pr powder was obtained by calcining the precursor at 750°C for 2 h. The Gd2O2SO4:Pr powder compacts can be sintered to single phase Gd2O2S:Pr ceramics with a relative density of 99% and mean grain size of 30 μm at 1750°C for 2 h ...