Ce~(3+)激活Ca_(0.97)Sr_(2.03)AlO_4F荧光材料的电子结构及发光特性

利用基于密度泛函理论框架下的平面波赝势法和广义梯度近似,计算分析Ca_(0.97)Sr_(1.97)AlO_4F晶体结构的Ca_(0.97)Sr_(1.97)AlO_4F能带结构、态密度及电子密度差;采用价键理论研究Ca_(0.97)Sr_(1.97)AlO_4F的共价性,并探讨Ce~(3+)在Ca_(0.97)Sr_(1.97)AlO_4F体系中的激发、发射光谱及荧光寿命。结果表明,价带主要由O、F原子的2p轨道构成,导带则主要由Al原子的2p轨道和Sr(1)和Sn(2)原子的4d轨道构成,能带间隙为6.235 eV;在Sr_3A1O_4F掺入Ca~(2+)离子后,Ca/Sr(2)—O和Ca/Sr(2)——F共价性明显增强;Ce~(3+)离子在十配位的Sr(1)O_8F_2和八配位的Sr(2)O_6F_2格位中的发射主峰分别约为472和550 nm,荧光寿命(τ_(1/e))分别为38.35和49.45 ns。