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...     

基于负热膨胀的热增强型ScF3:Nd3+/Yb3+/Er3+高灵敏度温度探针

荧光强度比测温技术在生物组织内部实现了快速和无创的温度探测,但在实际应用中仍受荧光热猝灭及生物组织较大的吸收与散射的影响。本工作采用一步水热法制备了长方体ScF₃:Yb³⁺/Er³⁺纳米晶,利用ScF₃特有的负热膨胀属性,提高了激活剂与敏化剂之间的能量传递效率,实现了上转换发光整体34倍的热增强。同时,引入Nd³⁺构建了近红外–近红外高灵敏度的温度探针(S_a=0.112 0 K^–1在400 K),并通过对测温曲线的矫正和离体实验,证明了样品在组织内部的测温性能,为解决上转换发光热猝灭和开发生物近红外发射温度探针提供了新的设计思路。     

硫元素掺杂的超窄带零热猝灭蓝光荧光粉：Rb Na3(Li12Si4O16–ySy):Eu2+

采用传统的高温固相法合成出了硫元素掺杂的具有473 nm和525 nm双发射的UCr₄C₄型Rb Na₃(Li₁₂Si₄O_16–yS_y):Eu²⁺窄带蓝光荧光粉,并在UCr₄C₄结构中实现零热猝灭发光性能,其发光积分强度在250℃下提升至室温的107%。Eu²⁺离子的格位占据分析及缺陷表征揭示了对应的发光调控和零热猝灭机理。采用阳离子取代策略(Ti⁴⁺部分取代Si⁴⁺)成功消除了荧光粉位于525 nm的肩带峰,将蓝光色纯度从61.1%提升至83.7%,使Rb Na₃(Li₁₂Si₃Ti O_16–yS_y):Eu²⁺荧光粉有望成为应用于液晶显示背光的蓝色发光候选材料,为UCr     

陷阱控制型应力发光材料Ca2Ga2GeO7:Pr3+的发光性能

相比于传统的破坏型应力发光材料,陷阱控制型应力发光材料在应力发光过程中具有良好的结构完整性和应力发光可重复性等优势,已在应力传感器、应力驱动的照明和显示器等领域展现出应用潜力,高性能陷阱控制型应力发光材料的开发对推动应力发光的应用进程具有重要意义。本工作研究了新型陷阱控制型应力发光材料Ca₂Ga₂GeO₇:Pr³⁺,通过测量XRD谱、漫反射光谱、荧光衰减曲线、发射光谱、应力发光光谱和热释光图谱对其发光特性进行了研究。Ca₂Ga₂Ge O₇:Pr³⁺的光致发光谱和应力发光光谱均具有位于488、610 nm和648 nm的发射峰,分别对应于Pr³⁺从³H₄→³P₀、³H₄→¹D₂和³F₂     

Sm/Sb共掺(Bi0.5Na0.5)0.935Ba0.065TiO3陶瓷的电致应变与光致发光特性(英文)

介绍了一种无铅发光应变材料(Bi_0.5Na_0.5)_0.935–xSm_xBa_0.065Ti_1–xSb_xO₃(BNT–0.065BT–x Sm Sb)陶瓷。研究了Sm/Sb对BNT–0.065BT相结构、形貌和电性能的影响。BNT–0.065BT–x Sm Sb陶瓷均呈现纯钙钛矿相结构。Sm/Sb的加入诱导铁电弛豫相变,从而促进了应变的改善。当x=0.004时,单极应变为0.31%(70 k V/cm),相当于大信号d33^*(S_max/E_max)为443 pm/V。此外,发光性能研究表明,BNT–0.065BT–x Sm Sb陶瓷在407 nm激发下呈现明亮的橙红色发光。发光强度随着Sm/Sb掺杂浓度的增加而增大,其主要发射峰为599 nm附近的强红色发射峰,对应于⁴G_5/2→⁶H     

基于UiO–66–NH2@Eu–MOFs比率荧光探针的构建及其对PO43–检测

以发射蓝色荧光的Ui O–66–NH₂和发射红色荧光的Eu–MOFs为荧光基团，构建了比率荧光探针(Ui O–66–NH₂@Eu–MOFs)，成功应用于环境水样中的微量PO₄^3–的检测。将发射蓝色荧光UiO–66–NH₂与发射红色荧光Eu–MOF结合，构建了测定环境水样中的微量PO₄^3–的比率荧光探针。结果表明：当PO₄^3–存在时，由于配体–金属电荷转移(LMCT)效应的减弱，导致UiO–66–NH₂的荧光增强；另一方面，PO₄^3–和Eu³⁺的强配位作用将阻止配体–金属的能量转移(LMET)，破坏了“天线”效应并导致Eu–MOF的荧光猝灭，在最优条件下，F₄₄₅/F₆₃₃与PO₄^3–在1～12μmol/L浓度范围内呈现...     

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...     

铋激活碱土金属氟磷酸盐的制备及其发光性质

用高温固相法在空气中制备了Bi掺杂碱土金属氟磷酸盐[(M5(PO4)3F,M=Ca,Sr,Ba)]荧光粉,通过X射线衍射和荧光光谱对其晶体结构和紫外–可见发光性质进行了分析。结果表明:观察所有样品都得到Bi3+位于紫外波段的特征发光,观察Ca5(PO4)3F:Bi和Sr5(PO4)3F:Bi样品可同时到源于Bi2+明亮的黄白色宽带发射。根据光谱结果和结构特性,分析Bi在氟磷酸盐中的多价态特性及形成机理,结果显示:在氟磷酸盐中存在2种Bi3+发光中心,分别占据2种不同的阳离子(M2+)格位;在Ca5(PO4)3F:Bi和Sr5(PO4)3F:Bi中,位于M2+(1)位点的Bi3+可被电荷补偿等因素的非常规还原作用还原为Bi2+,Bi掺杂的Ca5(PO4)3F和Sr5(PO4)3F有望成为一类新型的黄白色荧光粉。     

NaLaMgWO6:Sm3+荧光材料的制备及其热稳定性与发光性能

采用固相法合成了新型白光LED用橙红色NaLa_1–xSm_xMgWO₆荧光粉,并对样品的物相、形貌、发光性质及热稳定性进行了研究。结果表明:NaLaMgWO₆具有单斜晶系的复合钙钛矿结构。在406 nm激发下,NaLa_1–xSm_xMgWO₆荧光粉将发射以645 nm为主的发射峰,其对应于Sm³⁺的⁴G_5/2→⁶H_9/2跃迁。样品发光强度随Sm³⁺掺杂浓度的增大,先增大后减小,Sm³⁺的最佳掺杂量为x=0.05。通过对荧光粉的发光浓度淬灭曲线分析,可知Sm³⁺在NaLaMgWO₆基质中是通过电偶极–电偶极的多极矩相互作用的方式来实现能量传递。研究了不同温度下NaLa_1–xSm_xMgWO₆     

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。     

Sr3Y1.98(BO3)4:0.02Sm3+荧光粉的制备及光谱性质

用高温固相反应法合成了Sr₃Y_1.98(BO₃)₄:0.02Sm³⁺橙红光荧光粉，研究了样的晶体结构性质和发光性质。荧光粉的激发光谱由宽带峰和锐峰组成。其中宽带峰位于紫外区，来自O^2-→Sm³⁺的电荷迁移带跃迁；锐峰位于近紫外和可见光区，来自Sm³⁺的f-f跃迁吸收。在403 nm的光激发下，Sr₃Y_1.98(BO₃)₄:0.02Sm³⁺的发射光谱展示出两个较弱的发射峰(⁴G_5/2→⁶H_5/2,566 nm;⁴G_5/2→⁶H_9/2,649 nm)和一个较强的发射峰(⁴G_5/2→^6...     

橙红色荧光粉K2Bi1–xZr(PO4)3:xSm3+的电子结构与荧光性能(英文)

采用常规固相反应合成了无水钾镁矾基荧光粉材料钐(+3)激活磷酸锆铋钾,并用X射线衍射、紫外–可见漫反射光谱、密度泛函理论计算(DFT)和光致发光谱等方法进行了研究。DFT计算表明,磷酸锆铋钾是一种具有间接带隙的绝缘体,带宽为4.26 eV,适合作为荧光主体材料。该荧光粉可被340～425 nm范围内近紫外光有效地激发,发射出一系列钐(+3)的特征发射峰。主要包括562、600、647 nm附近3个发射带,分别对应于钐(+3)离子4G5/2→6HJ (J=5/2, 7/2, 9/2)的能级跃迁。通过改变x值制备了不同钐(+3)浓度的样品,并比较了其发射强度,得出钐(+3)的最佳掺杂浓度为10%(摩尔分数)。因此,钐(+3)激活磷酸锆铋钾材料可作为橙红色荧光粉在照明和显示领域具有一定的应用价值。     

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...     

稀土离子掺杂0.6BaTiO3-0.4Bi(Mg1/2Ti1/2)O3陶瓷的储能性能研究

弛豫铁电陶瓷由于优异的介电和储能性能，在陶瓷储能电容器中具有较大的应用潜力。本文采用固相烧结法制备了0.05 mol Nd³⁺、Sm³⁺和Gd³⁺稀土离子掺杂的0.6BaTiO₃-0.4Bi(Mg_1/2Ti_1/2)O₃陶瓷。结果表明，所有陶瓷均表现为典型的弛豫铁电体，其中Nd³⁺掺杂的陶瓷样品具有最小的介电损耗，获得了最大的击穿场强(350 kV/cm)和储能效率(94.38%);Gd³⁺掺杂的陶瓷样品具有最大的介电常数，获得了最高的可恢复储能密度(4.33 J/cm³)。     

铋掺杂锗酸盐玻璃超宽带近红外发光性质及机理

采用传统的高温熔融法制备了80GeO2–20RO (R=Ca, Sr, Ba)掺铋锗酸盐玻璃。研究了铋掺杂锗酸盐玻璃超宽带近红外发光性质,探讨了铋离子掺杂玻璃超宽带发光机理。结果表明：在808 nm激光激发下,铋掺杂锗酸盐玻璃随着碱土金属离子半径增加,中心波长为1300 nm的发射强度逐渐降低;在690 nm激光激发下,铋掺杂锗酸盐玻璃的近红外发射覆盖从900 nm到2000 nm波段但不呈现正态分布,荧光半高宽达428 nm。随着碱土金属离子半径的增加,其近红外发射中心位置逐渐向长波方向移动,推测近红外发光可能源于两种不同形式铋的发光中心。铋掺杂的锗酸盐玻璃具有良好的光学性能,较宽的荧光半高宽,将成为未来超宽带光纤放大器的增益介质。     

电荷补偿对SrCeO3:Sm3+材料光谱特性的影响

采用溶胶凝胶法合成了SrCeO3:Sm3+,M+(M=Li,Na,K)红色荧光粉,用X射线衍射、荧光光谱表征了样品的物相结构和发光性能。研究了电荷补偿剂对SrCeO3:Sm3+发光性能的影响。结果表明:适量掺入电荷补偿剂没有改变基质的晶型结构。样品的激发光谱由Ce4+→O2–的电荷迁移带和Sm3+的离子特征激发峰组成。样品在波长为408 nm的紫外激发下发射红光,发射主峰为601 nm,对应于Sm3+的4G5/2→6H7/2跃迁。样品的发光强度随电荷补偿剂掺量的增大先增强后减弱;对于不同电荷补偿剂,样品发光强度最大处所对应的电荷补偿剂的掺杂量不同;电荷补偿剂Li+、Na+和K+的最佳掺量分别为5%、2%和0.8%。     

溶剂热法制备Ca0.65La0.35F2.35:Yb3+/Er3+及其发光性能的研究

以油酸，辛醇和乙二醇作为溶剂体系，采用溶剂热法合成出Yb/Er共掺杂的Ca_0.65La_0.35F_2.35上转换纳米颗粒。通过改变前驱体Yb³⁺浓度制备样品，并借助使用X-射线衍射仪(XRD)、荧光光谱仪和扫描电镜(SEM)对颗粒进行表征，结果表明，当Yb³⁺离子浓度为20%时，得到红光发射较强的立方相的Ca_0.65La_0.35F_2.35,样品形貌较均匀，尺寸小。因此在生物成像、检测等领域具有潜在的应用价值。     

Spectroscopic Properties and Energy Transfer Mechanism of Er^3＋/Yb^3＋/Ce^3＋ Codoped Tellurite-based Glasses

为进一步揭示多稀土离子共掺低声子能量玻璃中Er3＋的光谱特性及其发光机理,采用高温熔融法制备了Er3＋/Yb3＋/Ce3＋共掺组分为（72.5–x）TeO2–20ZnO–5La2O3–0.5Er2O3–2Yb2O3–xCe2O3（x=0,0.4,0.7,1.0,摩尔分数x%）的碲酸盐玻璃,通过测量吸收光谱、荧光光谱和无掺杂样品的Raman光谱,以及计算相应能级间的吸收截面和受激发射截面,研究并分析了Yb3＋和Ce3＋离子掺杂对于Er3＋的1.55μm波段荧光特性的影响。结果显示：Yb3＋和Ce3＋的引入能显著增强975nm泵浦下Er3＋的1.55μm波段荧光强度。分析表明：Er3＋在1.55μm波段荧光强度的增强主要归结于Yb3＋/Yb3＋、Yb3＋/Er3＋离子间的共振能量传递过程以及基于单声子和双声子辅助的Er3＋/Ce3＋离子间的能量传递过程,并通过计算得到了相应稀土离子间的能量传递微观参数和声子所作的贡献比。     

NaNbO3–CaZrO3–Bi0.5Na0.5TiO3三元系陶瓷的相结构与储能性能

铌酸钠(NaNbO₃)无铅陶瓷由于其无毒和出色的储能性能，在脉冲功率电容器领域吸引了越来越多的关注。然而，由于较大的有效储能密度(W_rec)和高的储能效率(η)不能同时实现，限制了其商业化。通过构建局域随机场，增加弛豫特性来提高储能性能的策略。采用传统固相法制备了(1–x)(0.96Na Nb O₃–0.04CaZrO₃)–x Bi_0.5Na_0.5TiO₃ (x=0.05、0.10、0.15、0.20)反铁电储能陶瓷，研究了不同含量Bi_0.5Na_0.5TiO₃对0.96Na Nb O₃–0.04CaZrO₃陶瓷的相结构、微观形貌、介电性能和储能特性的影响。结果表明：随着Bi_0.5Na_0.5TiO₃含量的增加，(1–x)(0.96NaNbO₃...     

In:Yb:Nd:LiNbO3晶体的生长和光谱性能

采用提拉法生长了0.4%(摩尔分数)Yb_2O_3,0.4%Nd_2O_3和(0.5%、1.0%、2.0%)In_2O_3的3种同成分In:Yb:Nd:LiNbO_3晶体。测试了掺杂晶体的紫外-可见吸收光谱和上转换发射光谱,探究了最优掺杂晶体的上转换发光强度与激发功率的关系。结果表明:随着In:Yb:Nd:LiNbO_3晶体中In3+浓度的增加,晶体的紫外吸收边分别位于349、340、和338 nm处。采用980 nm二极管激光器激发获得的上转换发射光谱表明,上转换绿光的发射光强度最强,其次为上转换红光的发射强度,中心波段分别位于562、726 nm处,对应于Nd3+的4G9/2→4I11/2跃迁及4G9/2→4I15/2跃迁。2%In:Yb:Nd:LN晶体上转换荧光发射性能最优。根据不同激发功率测试,Nd~(3+)的近红外发光属于单光子过程,上转换红光及上转换绿光发光属于双光子过程。