M3Gd(PO4)3:Tm3+(M=Mg,Ca,Sr,Ba)真空紫外发光特性

研究了M3Gd(PO4)3Tm3+(M=Sr,Ba,Ca,Mg)样品的结构特性、发光特性.M3Gd(PO4)3Tm3+属于立方晶系.基质掺入铥离子后其结构没有明显变化.M3Gd(PO4)3Tm3+在166 nm和210 nm附近有强烈的吸收峰.位于166 nm附近的强烈吸收峰归因于基质的强烈吸收,210 nm附近的吸收峰则归因于Gd3+的8S7/2-6GJ的能级跃迁.在166 nm真空紫外光激发下,样品在453 nm及363 nm处有较强的发射峰,发射主峰位于453 nm.随着样品中阳离子的变化,M3Gd(PO4)3Tm3+的激发峰发生强烈变化,从而导致其发射光谱有了较大变化.     

Ce~（3＋）,Tb~（3＋）激活的Ln（BO_3,PO_4）绿色荧光粉的合成与真空紫外光谱特性

针对目前PDP用商品绿粉余辉时间较长,以及合成稀土硼酸盐与稀土磷酸盐工序长、能耗高等缺点,本研究以自制的磷酸硼（BPO4）和稀土氧化物为原料,采用一步烧成法合成了结晶良好的Ce3＋、Tb3＋激活的Ln（BO3,PO4）（Ln=La,Y,Gd）绿色荧光粉,并对其在147 nm激发下的光谱性质进行了研究。结果表明：Ln（BO3,PO4）：Ce3＋、Tb3＋（Ln=Y,La,Gd）激发光谱是由来自BO33-和PO43-基质敏化带的120~175 nm和来自Tb3＋离子的4f→5d跃迁的多宽带的175~300 nm组成;改变基质稀土离子,发射光谱中的荧光分支比和色坐标也随之改变,其中以Gd（BO3,PO4）：Ce3＋、Tb3＋荧光粉的荧光分支比为最高;拟合Gd（BO3,PO4）：Ce3＋、Tb3＋荧光粉的衰减曲线后,得出其荧光寿命为2.92 ms,10%的余辉为6.7 ms,优于Zn2SiO4∶Mn2＋商品粉,能够满足PDP器件的要求。     

（Y，Bi，Sc）VO4：Eu^3＋的制备及其发光特性

用高温固相法在900℃，保温6h的条件下制备了YVO4单相粉末样品。在紫外光254nm激发下，YVO4：Eu^3＋的激发光谱由VO4^3＋的吸收带和Eu^3＋的电荷迁移带组成。发射光谱为Eu^3＋的^5D0→^7Fj（J=1,2，4）跃迁。在Eu^3＋含量一定的情况下掺杂Bi^3＋和sc^3＋，随着Bi^3＋浓度的增加，激发光谱宽化，但发射强度变弱；SC^3＋浓度的增加则使YVo4：Eu^3＋的发射强度先增加后降低。在147nm激发下，（Y,Bi，Sc）VO4：Eu^3＋的发射光谱相对于YVO4：Eu^3＋有降低趋势。     

Ca2Gd8（SiO4）6O2：Tb^3＋薄膜的制备及其发光性能研究

用溶胶-凝胶法制备了Ca2Gd8（SiO4）6O2：Tb^3＋薄膜，用X射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）、扫描电子显微镜（SEM）和荧光光谱仪对所得发光薄膜进行了表征。XRD的结果表明薄膜在1000℃完全结晶，并且与标准卡片符合得很好。AFM和SEM的结果表明薄膜表面均匀，没有裂痕，粒子排列紧密，平均直径为90nm，薄膜的厚度为1-3μm。当用233nm激发时，Tb^3＋的发射光谱由蓝光发射和绿光发射两部分组成，前者对应^5D3-^7FJ（J=6，5，4，其峰值分别位于376，418，440nm）；后者对应^5D4-^7FJ（J=6，5，4，3，其峰值分别位于490，544，587，623nm）。在Ca2Gd8（SiO4）6O2薄膜基质中，Tb^3＋的最佳掺杂浓度为Gd^3＋的9mol％。     

Nd：NaR（WO4）2晶体光谱性能研究（R=Bi，Y）

采用提拉法生长出了掺钕钨酸铋钠（分子式Nd：NaBi（WO4）2，简称Nd：NBW）和掺钕钨酸钇钠（分子式Nd：NaY（WO4）2，简称Nd：NYW）晶体。通过TG-DTA分析得到Nd：NBW的熔点为936．2℃，Nd：NYW的熔点为1209．07℃。由吸收光谱可以看出，Nd：NBW在802nm有较强的吸收峰，Nd：NYW在804nm，752nm，586nm附近有较强、较宽的吸收峰，二者均适合于LD泵浦；并计算了晶体中Nd^＋3＋的吸收截面积。通过比较Nd：NBW和Nd：NYW的红外光谱和拉曼光谱结果，认为二者结构基本相同，为四方晶系、白钨矿结构、141/a空间群。     

白光LED用新型红色荧光粉SrMgSi2O6:Eu3+, M(M=Gd3+, Ti4+)的合成及性质

以Na2CO3为电荷补偿剂,采用凝胶-燃烧法合成新型红色硅酸盐发光材料SrMgSi2O6:Eu3+。用X射线粉末衍射仪、荧光分光光度计等对合成产物进行分析和表征。结果表明：SrMgSi2O6:Eu3+ 的晶体结构与Sr2MgSi2O7相同,同属四方晶系。样品SrMgSi2O6:Eu3+的激发光谱在220～300 nm出现一宽带吸收,归属于O2--Eu3+之间的电荷迁移,300 nm以后出现的锐线峰为Eu3+的f-f跃迁吸收峰,其最强锐线峰位于400 nm,因而,可以被InGaN管芯产生的紫外辐射有效激发。发射光谱由两个强发射峰组成,位于592和618 nm处,分别属于典型的Eu3+的5D0→7F1和5D0→7F2跃迁。此外,研究发现：共掺Gd3+或Ti4+均能敏化Eu3+的发光,可有效提高样品的红光发射。因此,SrMgSi2O6:Eu3+, M(M=Gd3+, Ti4+)有望成为一种与InGaN管芯匹配的白光LED用红色荧光粉     

Eu0.12Y1.88-xMxO3-δ（M=Mg,Ca）纳米晶的制备及光致发光性能

在超声波作用下以均匀沉淀法制备Eu0.12Y1.88-xMxO3-δ（M=Mg,Ca）纳米晶荧光粉,用X射线衍射仪（XRD）、透射电镜（TEM）、荧光光谱对其进行表征,研究掺杂Mg2＋、Ca2＋对Y2O3：Eu3＋纳米晶光致发光（PL）性能的影响。结果表明,掺杂Mg2＋后,Y2O3：Eu3＋的PL发射强度减弱,而掺杂Ca2＋后Y2O3：Eu3＋的PL发射强度得到明显增强,掺杂浓度高至15%（摩尔分数）后仍具有优良的发光性能,大大提高掺杂Y2O3：Eu3＋纳米晶的猝灭浓度。样品Eu0.12Y1.78Ca0.10O3-δ具有最佳PL发射强度,是未掺杂Y2O3：Eu3＋的2.4倍,且色纯度显著提高。掺杂样品PL性能的增强可归因于Eu3＋的电荷迁移带（CTS）与接近Y（4d＋5s）导带处缺陷态的叠加,与掺杂离子的电负性及掺杂离子后样品的晶粒尺寸、结构对称性有关。     

BaMgSi_2O_6:RE~(3+)(RE=Tb,Ce)的真空紫外光谱特性

研究了MMgSi_2O_6:Tb~(3+) (M=Ca, Sr, Ba)样品的结构、发光特性.MMgSi_2O_6:Tb~(3+) (M=Ca,Sr , Ba)具有硅酸钙镁石结构,基质掺入铽离子后结构没有明显变化.结果表明:MMgSi_2O_6:Tb~(3+) (M=Ca, Sr ,Ba)在168、220和294 nm附近有强烈的吸收峰.在168 nm真空紫外激发下,546 nm是主发射峰.当材料BaMgSi_2O_6:Tb~(3+)中掺杂Ce~(3+)时,BaMgSi_2O_6:Tb~(3+)样品在168 nm真空紫外激发下的发射强度明显下降.     

MAl2B2O7:Re(M=Ca,Sr,Ba;Re=Eu3+,Tb3+)在VUV激发下的发光性能

采用高温固相法合成了MAl2B2O7:Re(M=Sr,Ba,Ca;Re=Eu3+,Tb3+)系列样品.BaAl2B2O7:Eu3+在130～170 nm和200～250 nm区域有两个很强的吸收带;130～170 nm的宽带是硼氧和铝氧基团的吸收,位于200～250 nm附近的吸收带主要是Eu3+-O2-电荷转移态的吸收;MAl2B2O7:Eu3+(M=Sr,Ba)中Eu3+占据更多的是非对称格位,以5D0→7F2跃迁为主,对应613 nm处的发射强度最大.MAl2B2O7:Re(M=Sr,Ba;Re=Tb3+)在120～200 nm和200～300 nm光谱区有两个较强的吸收带.位于120～200 nm的宽谱带对应于基质吸收.这包括硼氧和铝氧基团在真空紫外的吸收,基质吸收主要是硼酸根的吸收;而位于160～270 nm左右的一组谱峰对应于Tb3+的4f8-4f5d跃迁;在172 nm的激发下,发射峰由492nm,546nm,592 nm和624 nm组成,分别对应Tb3+的5D4→7FJ(J=6,5,4,3)跃迁发射,其中546 nm是主发峰.     

LED用红色荧光粉SrZnO2：Sm^3＋，Li^＋的合成与发光性能

采用柠檬酸溶胶．凝胶法成功地合成了Sm^3＋，Li^＋掺杂的SrZn02系列荧光粉。用XRD，PL等手段研究了样品的物相结构和光致发光性能。SrZnO2：Sm^3＋样品的激发主峰位于413nm附近，能有效地被近紫外光激发；最大发射峰在607nm。在SrZnO2：Sm^3＋荧光体中共掺杂Li^＋后，样品的晶化程度增加，晶格稍膨胀；在发光性能上，降低了基质的激发效率，也削弱了Sm^3＋-O^2-的电荷转移激发强度，但是增强了样品的橙红光发射。研究显示，SrZnO2：Sm^3＋，Li^＋荧光体可望成为一种与InGaN管芯匹配的LED用红色荧光粉。     

新型（Y，Gd）（BO3，VO4）：Eu荧光粉的合成及发光性能研究

采用草酸根沉淀稀土粒子使其充分混合进行前处理，用固相反应合成了硼钒酸钇钆铕稀土荧光红粉。对试样进行了X射线衍射、光致激发和发射光谱表征。产物与（Y，Gd）VO4：Eu相比，掺入了与钒等摩尔量的硼，硼的掺入提高了发光强度，但没有改变钒酸盐的四方晶系结构。分析了不同浓度Gd^3＋掺杂对试样发光强度的影响以及基质离子VO4^3-和BO3^3-对激活剂Eu^3＋的能量传递机理。同时将产物与（Y，Gd）VO4：Eu和（Y，Gd）BO3：Eu的发光性能进行对比，发现（Y，Gd）-（BO3，VO4）：Eu具有更好的发光强度和色纯度，有望在工业上作为一种优良的新型灯用或PDP显示器用荧光粉。所用方法与传统固相法相比，反应温度降低了100℃，所得试样易粉碎、粒度细，发光强度提高10％以上。     

CaLaAl3O7：Eu^3＋的发光特性研究

采用硝酸盐热分解法合成了CaLa1-xAl3O7：xEu^3＋（0≤x≤1）粉末样品，研究了其在紫外和真空紫外激发下的发光特性及Eu^3＋掺杂量对CaLa1-xAl3O7：xEu^3＋发光强度的影响。XRD分析结果表明，当0≤x≤1时体系都能形成很好的单相。在254nm紫外（UV）激发下，其发射光谱由位于550nm～710nm几条锐线发射峰组成，以616nm处发射为主，当x=0．2时发射强度最高。在147nm真空紫外,（VUV）激发下，CaLa1-xAl3O7：xEu^3＋的发射光谱峰形与254nm（UV）激发下一致，当x=0．2时发射强度最高，但是强度较254nm（UV）激发下弱，表明UV和VUV激发下荧光体的发光机理不同。     

（Y，Gd）2O3：Eu^3＋纳米粒子制备及光谱特性

用湿化学共沉淀法制备了(Y,Gd)2O3:Eu3 纳米粒子.用XRD,TEM,SEM及差示/热重分析(DSC/TG)手段对粉体进行了表征.用荧光光度计分析了样品的激发光谱和发射光谱.结果表明:在煅烧温度为800℃保温2 h时,合成出近似球形、粒径均匀且分散性好的(Y,Gd)2O3:Eu3 纳米粒子,一次颗粒尺寸约为20 nm.样品在波长为612.0 nm监控光下激发,出现235和250 nm两个激发峰,分别为(Y,Gd)2O3基质吸收和Eu3 迁移态(CTS)吸收造成的.两个波长激发下的发射光谱峰强度前者高于后者.当掺杂Eu3 的摩尔浓度为3%时,发射光谱对应5D0→7F2能级跃迁的相对峰强度最大,当Eu3 掺杂的摩尔浓度为7%时,相对峰强度反而降低,这是由于Eu3 的浓度猝灭造成的.     

溶胶-凝胶法制备Gd2SiWO8：Dy薄膜及其发光性能

采用溶胶-凝胶法在SiO2基底上制备了Gd2SiWO8：Dy薄膜，用X射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）和荧光光谱仪对所得到的发光薄膜进行了表征。XRD的结果表明薄膜在1000℃完全结晶，并且与标准卡片符合得很好。AFM的结果表明薄膜表面均匀，没有裂痕，粒子致密，平均尺寸为120nm，薄膜的厚度为660nm。WO4^2-的吸收在280nm处，以此为激发波长得到在Gd2SiWO8薄膜基质中，Dy^3＋离子表现出它的特征黄光发射，位于483nm和575nm，分别归属于Dy^3＋的^4F9／2-^6H15／2和^4F9／2-^6H13／2跃迁。     

Gd1-xAlO3：Eux^3＋梯度材料芯片制备及发光性能

将组合材料芯片技术中梯度组合法应用于新型发光材料Gd1-xAlO3：Eux^3＋（发光峰丰峰位置为615nm，对应Eu^5D0→^7F2电子跃迁）的激活剂掺杂晕优化。获得如下的研究结果：在紫外激发T（254nm）Gd1-xAlO3：Eux^3＋材料中的x值为0．09；Pr共掺杂时会降低发光强度（n（Pr）：n（Eu）〈1：10）。光谱分析表明：Pr，Eu间卢子支持的共振能量传递，是Pr降低Gd1-xAlO3：Eux^3＋（简写为：GAP：Eu）发光强度的丰要原因。优化的结果与柠檬酸盐硝酸盐溶胶凝胶法制备粉体掺杂萤优化实验结果一致。实验结果表明组合法在发光材料开发中具有高效性。     

高温下Gd2（WO4）3陶瓷电学行为的研究

采用通常的固相反应工艺制备了Gd2（WO4）3陶瓷，在低场（脉150V／mm）下测试了样品的电学行为和介电常数随温度的变化。结果表明：随温度的升高，样品首先呈现出线性的Ohm特征，在250℃以后开始呈现出半导体特征下的非线性电学行为，并且这种非线性随温度的升高而增大；样品的介电常数和损耗因子在320℃350℃有明显的变化。XRD分析表明：样品中存在Gd2（WO4）3主晶相和W20O58次晶相。用WO3的相变可以简单解释上述实验结果。     

稀土离子RE(RE=Pr,Nb,Eu)在Sr2CeO4基质中的发光性质

通过燃烧法合成了Sr2CeO4：RE材料，研究了Sr2CeO4材料的结晶过程和发光性质及Pr^3＋,Nd^3＋和Eu^3＋稀土离子在Sr2CeO4基质中的发光性能。实验通过燃烧法制得的前驱体在1200℃焙烧2h可得均一的Sr2CeO4相,较传统方法的合成时间大为降低。稀土离子Pr^3＋，Nd^3＋和Eu^3＋的在基质中的少量掺杂（0．02％）均可使Sr2CeO4在475nm左右的特征发射谱峰明显变宽增强，且Eu^3＋离子的掺杂可使材料在510nm,540nm,610nm左右产生多个明显的稀土离子的特征发射峰。实验合成的发光材料具有良好的发光性能，证明Sr2CeO4材料可作为一种优良的发光材料的基质使用，为寻找新型的发光材料提供了一条新的途径。     

VO43-在R2V2O7:Eu3+（R=Sr,Ca,Ba）的宽带发射（英文）

R2V2O7:Eu3+(R=Ca,Sr,Ba)样品由溶胶凝胶法制备。研究了样品的发光性能。随着R离子半径的增加,样品的发射光谱出现了一个450～750nm宽的发射宽带。发射谱在617nm的发射峰来自于Eu3+的5D0-7Fj的跃迁,除此之外,在510nm出现了另一最强发射峰,归因于VO43-离子团的本质的发射。另外,可以改变R离子半径来控制蓝绿光和红光强度的比例,这可能是一个很好的应用。     

CaAl2O4：Eu^2＋，Nd^3＋纳米粉体的合成与表征

采用溶胶一凝胶法制备了CaAl2O4：Eu^2＋，Nd^3＋纳米粉体发光材料。样品的XRD和SEM分析结果表明：800℃已形成CaAl2O4晶相；样品颗粒尺寸随灼烧温度升高而增加，平均粒径约为20nm～40nm。光谱分析表明：样品的激发光谱为240nm～400nm的宽带谱，在256．6nm和330．6nm处有激发峰。发光光谱是386nm～500nm的宽带谱，峰值位于440nm，与CaAl2O4：Eu^2＋，Nd^3＋粗晶材料相比，光谱发生了“蓝移”现象。样品的热释光峰值位于206℃，与粗晶材料相比，峰值向高温移动了96℃，热释发光峰曲线形状也变宽。样品的发光衰减是由初始的快衰减和随后的慢衰减构成，余辉时间为5h。     

绿色/红色长余辉材料γ-Zn3（PO4）2:Mn2+,Ga3+,Ho3+的合成及光谱性质

采用高温固相法合成了Mn2+单掺杂、Mn2+,Ga3+(Ho3+)共掺杂以及Mn2+,Ga3+,Ho3+三掺杂的γ-Zn3(PO4)2。在Mn2+单掺杂的样品中,发射峰位于620nm,该样品在紫外光照射样品后,发现存在红色余辉,余辉中心与荧光中心相同。当Mn2+,Ga3+(Ho3+)共掺杂时,样品同时存在峰值位于620nm的红光发射和峰值位于507nm的绿光发射,紫外光照射样品后,样品存在红色余辉及绿色余辉。Ga3+和Ho3+在基质中自身是不发光,作为共掺杂离子,不仅可以起到调节发光中心的作用,还形成了新的深度适合的陷阱,使得绿色余辉及红色余辉性能有了很大的提高。掺杂双陷阱离子Ga3+和Ho3+,样品余辉性能最佳。