Tb3+-Yb3+离子对的近红外量子剪裁进展研究

近红外量子剪裁能够有效地提高硅太阳能电池的效率。稀土元素种类繁多,能级丰富,常被用于制作近红外量子剪裁发光材料。研究者们用适当的方法制成发光材料之后,测量材料的吸收光谱,激发光谱和发射光谱。根据这些数据计算得到材料的量子效率。其中Tb3+-Yb3+离子对备受关注。Tb3+吸收紫外-可见光,通过协同能量传递把能量传递给Yb3+离子。Yb3+离子跃迁辐射出1000nm左右的近红外光。该波段的光子能够被硅太阳能电池吸收利用。Tb3+-Yb3+离子对在不同掺杂浓度,不同基质中得到的量子效率不同。     

PDP 用 BaAl12O19:Mn2+荧光粉表面包覆 MgF2 研究

采用非均相成核法在 PDP 用 BaAl12O19:Mn2 绿色荧光粉表面包覆 MgF2晶体.通过精确控制包覆工艺参数,XRD,SEM 和 TEM 分析表明荧光粉表面包覆一层厚度约 40～50 nm 均匀致密的 MgF2晶体.包覆荧光粉空气中 600℃灼烧一小时后相对亮度为 99%,抗热劣化性能明显提高.     

PDP荧光粉浆料用有机载体的制备研究

研究了PDP荧光粉浆料有机载体用混合溶剂的挥发特性。通过使用混合溶剂,得到了具有层次挥发性的PDP荧光粉浆料用有机载体,并对烧结后荧光粉亮度影响进行了研究,此载体可以用于配制PDP荧光粉浆料。     

Y3MgAl3SiO12:Dy 3+,Eu 3+荧光粉的能量传递与暖白光实现

采用高温固相法合成了Dy ³⁺、Eu ³⁺共掺杂Y₃MgAl₃SiO₁₂石榴石型荧光粉。采用XRD、荧光光谱仪等仪器对样品的结构以及光谱特性进行表征,探究了Dy ³⁺/Eu ³⁺在Y₃MgAl₃SiO₁₂基质结构中的光谱特征以及离子间的能量传递机制。在367 nm近紫外光激发下,Y₃MgAl₃SiO₁₂:Dy ³⁺,Eu ³⁺的发射光谱包含Dy ³⁺的6F9/2到6H15/2和6H13/2的电子跃迁特征发射(487 nm蓝光和592 nm黄光)和Eu ³⁺的5D0 7F2 and 5D0 7F4特征发射峰(616 nm和710 nm红光)。在400~500 nm范围内Dy ³⁺发射谱与Eu ³⁺激发谱重叠,表明Dy ³⁺与Eu ³⁺之间存在着能量传递,能量传递的机理为电四极-电四极相互作用。该荧光粉通过调整Dy ³⁺和Eu ³⁺的掺杂浓度比封装近紫外LED芯片,可以实现单基质暖白光LED照明。     

Sm3+对SrWO4:Dy3+,Eu3+白色荧光粉发光性能的影响研究

利用共沉淀法合成了以Sm~(3+)为敏化离子,Dy~(3+),Eu~(3+)为激活离子共掺杂SrWO_4荧光粉,通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、荧光分析仪对荧光粉的形貌、物相结构及发光性能进行了表征及分析。结果表明,在394 nm波长激发下,Sm~(3+)浓度为1.5 mmol/L时SrWO_4荧光粉发光性能最好,样品色坐标为(0.338,0.342),接近标准白光色坐标(0.33,0.33)。因此,通过调控敏化离子Sm~(3+)浓度可以实现SrWO_4荧光粉色坐标的红移,在暖白光LED材料的应用研究上具有一定的意义。     

Sr3Ga2O5Cl2:Sm3+荧光粉的制备及发光特性

采用传统的高温固相法成功合成了Sr3-xGa2O5Cl2:Sm3+系列橙红色荧光粉。使用X射线衍射仪（XRD）测试了样品的晶体结构,样品的形貌和颗粒尺寸由扫描电子显微镜（SEM）表征,使用荧光光谱仪测试了样品的光致发光光谱和衰减寿命。Sr3Ga2O5Cl2晶相为单斜结构,掺杂的Sm3+离子取代Sr2+的格位成为荧光粉的发光中心。样品的激发光谱由O2-→Sm3+的电荷迁移带和Sm3+离子4f内层电子的特征激发峰组成,位于230 nm、404 nm的激发峰较强。发射光谱的峰值位于565、601、650 nm处,分别对应于Sm3+的4G5/2→6H5/2、4G5/2→6H7/2、4G5/2→6H9/2特征跃迁。样品的发光强度随着Sm3+浓度的增加先增大后减小,最佳掺杂浓度为3.0% mol。根据实验数据对浓度淬灭的原因进行了探讨,浓度淬灭机理为电偶极-电偶极相互作用。     

Cr3+,Yb3+,Er3+共掺磷酸盐铒玻璃中Ce3+和Cr3+离子对光谱性质的影响

研究了 Cr3+ ,Yb3+ ,Er3+共掺磷酸盐铒玻璃的吸收光谱和荧光光谱性质。通过测定和计算各种 Cr3+ ,Yb3+ ,Er3+ 共掺磷酸盐铒玻璃的光谱参数 ,初步探明了 Ce3+ 和 Cr3+ 离子浓度含量对 Cr3+ ,Yb3+ ,Er3+ 共掺磷酸盐铒玻璃光谱性质的影响。结果表明 ,Ce O2 含量为 2 .8mol- %,Cr2 O3含量为 0 .0 8wt.- %玻璃的光谱性质较好。Ce3+ 离子价态的变化也对玻璃的光谱性质有重要影响。 Ce3+ 离子的存在更有利于对抽运光的吸收和能量的传递。在 Cr3+ ,Yb3+ ,Er3+共掺磷酸盐铒玻璃中实现了 Er3+荧光寿命达 8m s,受激发射截面为 0 .8× 1 0 - 2 0 cm2的光谱特性 ,为今后该玻璃的激光实验提供了重要参数。     

Zn3(BO3)(PO4)∶Ce3+/Tb3+中的发光特性及其能量传递

采用高温固相法合成了一系列Ce3＋、Tb 3＋及Ce3＋/Tb3＋掺杂的Zn₃(BO₃)(PO₄)荧光粉, 研 究了材料的发光性能。结果显示,在Ce3＋、Tb3＋在Zn₃(BO₃)(PO₄)中,分别发射蓝和绿色光, 同时,Ce3＋的发射光谱和Tb3＋的激发光谱有明显的重叠,通过分析Ce 3＋、Tb3＋共掺时,材料 的荧光寿命曲线,发现在Zn₃(BO₃)(PO₄):Ce3＋/Tb3＋中 ,Ce3＋对 Tb3＋有明显的能量传递,在实验范围内,能量传递效率可以达 到68%。     

长余辉蓝色荧光粉SrSiO3:Eu2+,Dy3+的制备与发光性能研究

采用高温固相法,在碳粉还原条件下制备了SrSiO<,3>:Eu<'2+>,Dy<'3+>长余辉蓝光发光材料.研究了Eu<'2+>的掺杂浓度对样品发光性质的影响.用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和荧光光谱等手段对样品进行物相、形貌和光谱等性能的表征.研究结果表明,样品为单斜晶体,样品颗粒呈花束形;该荧光粉激发...     

颜色可调Ca9NaZn(PO4)7:Ce3＋，Tb3＋荧光粉的发光性能研究

采用高温固相还原反应合成了新型单相荧光粉Ca ₉NaZn(PO₄)₇(CNZP):Ce³⁺,Tb³⁺,并对样品的发光性能和 能量传递过程进行分析。研究表明,在波长为310nm紫外光激发下, Ce³⁺、Tb3+ 双掺体系发射光谱同时包含Ce³⁺的宽带和Tb³⁺的 线状发射光谱;在CNZP体系中,Ce³⁺→Tb³⁺间能量传递的临界距离Rc=1.216nm,为共振能量传递,机理被证实为四 极子-四极子相互作用。从CIE色度坐标图可以看出,利用 能量传递效果和改变CNZP:0.02Ce³⁺,yTb³⁺中 掺杂离子的相对浓度可实现颜色从蓝紫色到绿色的调控,表明所得荧光粉在WLED用紫 外激发荧光粉中具有潜在的应用价值。     

Eu~(3+),Tb~(3+)共掺杂NaY(MoO_4)_2材料的制备及发光性能研究

采用水热法制备出NaY(MoO4)2:Eu3+,Tb3+下转换发光材料。通过X射线粉末衍射、红外光谱、荧光激发和发射光谱对其进行表征。讨论了不同反应温度及Eu3+掺杂浓度对NaY(MoO4)2:Eu3+,Tb3+的晶体结构和发光性能的影响,得到水热温度为180℃及Eu3+浓度为摩尔分数0.7%时,样品具有最佳的发光效果。在395nm光激发下,观察到了591nm处橙光发射峰以及616nm处强红光发射峰,分别对应于Eu3+的5D0→7F1和5D0→7F2跃迁。并研究了NaY(MoO4)2:Eu3+,Tb3+材料中Tb3+对Eu3+的敏化作用及能量传递过程。     

发光体MAl2O4:Eu2+,RE3+的长余辉形成机理

提出了Eu^2 激活的MAl2O4:Eu^2 ,RE^3 （M＝Ca,Sr,Ba;RE=Dy,Nd,Ho,Er,Pr,Tb等稀土元素）系列铝酸盐发光体的长余辉发光机理。认为O^2-空位Vo是一种电子俘获陷际，是形成余辉的根本原因，RE^3 的引入使陷阱深度适宜而使余辉时间延长。缺陷在晶格中成簇分布，Vo和碱土金属离子空位VM在高温下可相互缔合。利用电子陷阱模型解释了实验中的一些普遍现象并提出了固相反应法合成此类发光体的工艺改进措施。     

PDP能量恢复电路硬开关问题的研究

等离子显示器在没有能量恢复电路的情况下,功耗很大,不能广泛实用,因此能量恢复电路是驱动电路中至关重要的部分.能量恢复电路中的高压开关MOSFET的硬开关问题,会导致PDP电路中的较大的放电电流,增大电磁干扰(EMI),影响整机性能.硬开关问题是近年来PDP电路研究的重点之一.本文通过对经典能量恢复电路及其寄生效应进行理论分析,指出电路及其元件中的寄生效应是电路中主要MOSFET产生硬开关问题的主要原因,由此分析了研究了改进这一问题的几种方法.     

NaY（WO4）2：Yb^3＋,Er^3＋晶体的光学性质

用Czochralski方法生长了yb3+ ,Er3+共掺的NaY (WO4)2晶体.测量了晶体在室温下的吸收谱,用Judd-Ofelt理论计算了NaY (WO4)2 :Er3+ ,Yb3+晶体中Er3+的3个唯象强度参量Ω2=18.10×10-20、Ω4=2.59×10-20、Ω6=1.21×10-20和辐射跃迁特征参量.研究了晶体的荧光特性,并在974 nm的LD泵浦下得到上转换绿色荧光.分析了晶体中Yb3+向Er3+传递能量的机制.     

Tb~(3+):SiO_2光转换薄膜的制备及性能研究

采用水热法制备了纯相Tb(OH)_3纳米棒,并以Tb(OH)_3纳米棒为掺杂剂制备了Tb~(3+):SiO_2光转换功能薄膜。研究了反应温度、离子浓度以及pH值对Tb(OH)_3纳米棒形貌结构的影响,同时研究了Tb(OH)_3纳米棒和Tb~(3+):SiO_2薄膜的发光性能。结果表明:在pH值为9.0,水热温度为180℃,离子浓度为0.25mol/L时合成的纳米棒在492,543,584和621nm处都有明显的荧光发射;而且,与其他样品相比,其荧光强度最强。在紫外光激发下,Tb~(3+):SiO_2薄膜在表现出Tb~(3+)特征发光的同时,也在400~480nm处表现出较强的宽带蓝紫光发射。     

LD泵浦Cr4+,Nd3+:YAG自调Q腔内倍频激光器研究

Cr4 ，Nd3 ：YAG晶体的激光特性得到了系统研究．在LD泵浦下，Cr4 ，Nd3 ：YAG晶体获得了1.064μm的自调Q激光输出．激光平均输出功率达到3．36W，脉宽65ns，重复频率87kHz，光-光效率为15．3％．加入KTP晶体后实现了自调Q腔内倍频，获得了532nm的绿色脉冲激光输出，平均功率达到1W，脉宽210ns，重复频率47kHz，光-光效率为6％．对自调Q激光及其腔内倍频发现的现象进行了讨论．     

Tm:Yb:KY(WO4)2晶体蓝光上转换

利用顶部籽晶提拉(TSSG)法生长了Yb3 ,Tm3 共掺KY(WO4)2晶体,在室温下测量了290～1200nm内晶体的吸收光谱。根据上转换模型研究了晶体中Yb3 向Tm3 进行能量传递的机制并对晶体中跃迁能级进行了指认,建立了简单的速率方程。计算得出Yb3 离子向Tm3 离子的能量传递效率接近于1。在974nm激光二极管抽运下观察到Tm3 离子的波长为476nm蓝色上转换发光。利用Fadenbrug-luechtbauer方法计算了1G4到3H6能级跃迁的发射截面积,其最大发射截面积约为1.51×10-20cm2。     

Sufficient Utilization of Mn2+/Mn3+/Mn4+ Redox in NASICON Phosphate Cathodes towards High-Energy Na-Ions Batteries

Na superionic conductor of Na₃MnTi(PO₄)₃ only containing high earth-abundance elements is regarded as one of the most promising cathodes for the applicable Na-ion batteries due to its desirable cycling stability and high safety. However, the voltage hysteresis caused by Mn²⁺ ions resided in Na⁺ vacancies has led to significant capacity loss associated with Mn reaction centers between 2.5–4.2 V. Herein, the sodium excess strategy based on charge compensation is applied to suppress the undesirable voltage hysteresis, thereby achieving sufficient utilization of the Mn²⁺/Mn³⁺ and Mn³⁺/Mn⁴⁺ redox couples. These findings indicate that the sodium excess Na_3.5MnTi_0.5Ti_0.5(PO₄)₃ cathode with Ti⁴⁺ reduction has a lowest Mn²⁺ occupation on the Na⁺ vacancies in its initial composition, which can improve the kinetics properties, finally contributing to a suppressed voltage hysteresis. Based on these findings, it is further applied the sodium excess route on a Mn-richer phosphate cathode, which enables the suppressed voltage hysteresis and more reversible capacity. Consequently, this developed Na_3.6Mn_1.15Ti_0.85(PO₄)₃ cathode achieved a high energy density over 380 Wh kg⁻¹ (based on active substance mass of cathode) in full-cell configurations, which is not only superior to most of the phosphate cathodes, but also delivers more application potential than the typical oxides cathodes for Na-ion batteries.     

Investigation on electromagnetically induced transparency and slowdown of group velocity in an Eu3+:Y2Si05 crystal

Electromagnetically induced transparency (EIT) and slowdown of group velocity (SGV) in Eu3+: Y2SiO5 were investigated by using density matrix equations of the interaction between light and matter and their numerical solutions. The relationship of the probe transmission with different probe detuning and coupling Rabi frequency was obtained. The influence of inhomogeneous line width on electromagnetically induced transparency and slowdown of group velocity were analyzed. Such transparency was restrained when inhomogeneous line width increased. The center transmission did not homogeneously change with an increase in ion-doped concentration. There is an optimal concentration which can make the electromagnetically induced transparency significant. It is evident that the group velocity of the probe has a minimum value for a certain level of coupling field strength.