La_2O_3:Sm~(3+)纳米发光材料的燃烧法合成及其性能

通过燃烧法制备了La_2O_3:Sm~(3+)纳米材料,用XRD和TEM对其形貌结构进行了表征和分析,并研究了其发光性质。结果表明:La_2O_3:Sm~(3+)纳米材料为六角结构,颗粒尺寸约为34nm;Sm~(3+)的掺杂引起其衍射峰的位置发生略微的右移;Sm~(3+)的本征激发带位于411 nm左右;在近紫外光(411 nm)的激发下,观察到~4G_(5/2)→~6H_(5/2) (568 nm)、~4G_(5/2)→~6H_(7/2) (611 nm,强度最高)和~4G_(5/2)→~6H_(9/2) (654 nm) 3个主发射峰;发射光谱表明La_2O_3:Sm~(3+)中Sm~(3+)离子的格位对称性较低;材料样品的衰减寿命约为202μs,色度坐标约为(0.5849, 0.4143)。     

Y3Al5O12基质中Sm3+离子浓度对其发光特性的影响

采用溶胶-凝胶/燃烧合成法制备不同Sm~(3+)掺量的Y_3Al_5O_(12)发光体.用XRD,PL等手段研究样品的物相结构和光致发光性能与掺杂浓度之间的关系,并探讨了Sm~(3+)的自身浓度猝灭机制.结果表明:Sm~(3+)掺量对样品晶体结构无明显影响;Y_3Al_5O_(12):Sm~(3+)样品的激发主峰位于405 nm(~6H_(5/2)→~4F_(7/2))附近,而最大发射峰在617nm(~4G_(5/2)→~6H_(7/2));Sm~(3+)在Y_3Al_5O_(12)基质中的最佳掺杂浓度为3.0 m01%,其自身浓度猝灭的原因主要是相邻中心的电四极一电四极相互作用引起的交叉弛豫(~4G_(5/2)+~6H_(5/2)→~6F_(9/2)+~6F_(9/2))所造成的.     

La2O3:Sm3+纳米发光材料的燃烧法合成及其性能研究

通过燃烧法制备了La2O3:Sm3+纳米材料,用XRD和TEM对其形貌结构进行了表征和分析,并研究了其发光性质。结果表明：La2O3:Sm3+纳米材料为六角结构,颗粒尺寸大约为34 nm; Sm3+的掺杂引起其衍射峰的位置发生略微的右移; Sm3+的本征激发带位于411 nm左右;在近紫外光（411 nm）的激发下,观察到 4G5/2 → 6H5/2 (568 nm)、 4G5/2 → 6H7/2 (611 nm, 强度最高) 和 4G5/2 → 6H9/2 (654 nm)三个主发射峰;发射光谱表明La2O3:Sm3+中Sm3+离子的格位对称性较低;材料样品的衰减寿命约为202 us,色度坐标大约为(0.5849, 0.4143)。     

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.     

红色荧光粉Ca_3Y_2Si_3O_(12):Eu~(3+)的制备及发光特性

采用高温固相法合成了红色荧光粉Ca_3Y_2Si_3O_(12):Eu~(3+)。研究了Eu~(3+)离子掺杂浓度、助熔剂及Gd~(3+)共掺杂对荧光粉发光特性的影响。XRD检测结果显示,荧光粉的主晶相为Ca_3Y_2Si_3O_(12),属单斜晶系。荧光光谱分析表明:硅酸盐荧光粉Ca_3Y_2Si_3O_(12):Eu~(3+)的发射光谱包含2个主峰,峰值分别位于590和614 nm,归属于Eu~(3+)离子从~5D_0→7~F_1和~7F_2的特征跃迁。用614 nm最强峰监测,得到激发光谱为一多峰宽带(200~500 nm)。改变Eu~(3+)离子掺杂浓度发现:随着掺杂量增加,荧光粉发光强度先增加后降低,最佳掺杂量为20 mol%;讨论了几种助熔剂的影响:NaCl、CaF_2作为助熔剂,对荧光粉的发光强度影响不大,H_3BO_3作为助熔剂降低荧光粉的发光强度,而NH_4F能显著提高荧光粉的发光强度;Gd~(3+)可以作为一种很好的共激活剂,敏化Eu~(3+)离子发光。     

Y_2O_2SO_4:Eu~(3+)亚微米棒的合成及发光性能（英文）

以Na_2SO_4和K_2SO_4为熔盐,采用熔盐法合成了一维Y_2O_2SO_4:Eu~(3+)亚微米棒。应用X射线衍射、扫描电子显微镜和光谱仪等方法对合成产物的晶体结构、形貌和发光性能进行表征。考察了烧结温度、Eu3+掺杂浓度对合成产物的晶体结构、形貌和发光性能的影响。结果表明,原料混合物在1100℃空气中煅烧2 h可合成纯相、表面光滑的Y_2O_2SO_4:Eu~(3+)亚微米棒,Y_2O_2SO_4:Eu~(3+)亚微米棒的长度大于10μm,宽度为500～800 nm。在270 nm紫外光的激发下,Y_2O_2SO_4:Eu~(3+)亚微米棒呈红光发射,最强发射峰位于616 nm处,归属于Eu3+的5D0→7F2跃迁,Y_2O_2SO_4:Eu~(3+)亚微米棒Eu3+的最佳掺杂浓度为10mol%。     

CaBPO5:Dy3+的高温合成及其发光特性

运用高温合成的方法合成CaBPO5:Dy3+,用X射线衍射仪(XRD)、以及荧光光度计(PL)对合成产物的结构和发光性质进行了研究。在350 nm紫外光激发下,测得CaBPO5:Dy3+材料的发射光谱为一个多峰宽谱,主峰分别为486nm(4F9/2→6H15/2),和575 nm(4F9/2→6H13/2)。研究了Dy3+浓度对发光性能的影响,随着Dy3+浓度的增大,样品的发光强度先增大后减小。掺杂Dy3+的浓度为1mol%时,其发光强度达到最大值。加入电荷补偿剂Li+、Na+、K+均提高了CaBPO5:Dy3+材料的发射光谱强度,其中以Li+的情况最为明显。     

Cr~(3+)掺杂的CaAl_(12)O_(19)红色荧光粉发光性能研究

采用高温固相法合成Cr~(3+)掺杂的CaAl_(12)O_(19)荧光粉,通过添加不同量的助溶剂H_3BO_3,研究了对该荧光粉的合成和发光性能的影响。XRD表明,在1 500℃下合成出了纯的相,助溶剂量在3mol%(占Al_2O_3摩尔量的比)最佳。通过CaAl_(12)O_(19)∶Cr~(3+)荧光粉激发光谱和发射光谱,激发光谱出现了410nm和580nm两处宽峰,分别属于Cr~(3+)的4A_2→4T_1和4A_2→4T_2的跃迁;发射光谱在685nm出现最强峰,属于Cr~(3+)的2E2→4A2的跃迁,不同浓度Cr~(3+)掺杂的发射光谱表明,最佳掺杂浓度在0.5mol%。通过CaAl_(12)O_(19)∶Cr~(3+)色度图(x=0.679 93,y=0.319 83)可以看出,该荧光粉的优良的深红色发光性。     

Dy3+掺杂γ-AlON基荧光粉的合成及其发光性能

以AlN、Al2O3、Dy2O3为原料,采用高温固相反应法在1900℃、5MPa氮气气氛条件下合成AlON:Dy3+荧光粉,研究了Dy3+掺杂离子浓度对荧光粉的物相组成和发光性能的影响。结果表明:当Dy3+掺杂浓度较低时(x=0.005～0.100)合成纯的AlON相,随着Dy3+掺杂浓度的增大(x=0.125～0.250),出现微量的DyAlO3相。该荧光粉在354nm处有最强激发,其在354nm激发下呈现3个发射峰,分别位于蓝光483nm(19F9/2→6H15/2)、黄光578nm(19F9/2→6H13/2)和红光670nm(19F9/2→6H11/2),其中在578nm处黄光为最强发射。随着掺杂离子Dy3+浓度的增大,其激发峰和发射峰的强度均表现出先增大后减小的变化规律,其中当x=0.050时,发射强度最高。     

燃烧法制备Y2Zr2O7:Tb3+纳米晶及其发光性质研究

以甘氨酸作燃烧剂采用燃烧法制备Y_2Zr_2O_7:Tb~(3+)纳米晶粉末.用X射线衍射仪(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和荧光分光光度计对Y_2Zr_2O_7:Tb~(3+)纳米晶的相结构、形貌和发光性质进行研究.结果表明:所得到的纳米晶粒度均匀、结晶完好,属于立方萤石结构.发光光谱的测试表明:Tb~(3+)呈现其特征绿色发射,最强峰位于542 nm处.Tb~(3+)的掺杂摩尔浓度在0.5%～6%的范围内,3%为最佳掺杂浓度.     

LaMgAl11O19: Mn2+和LaMgAl11O19:RE, Mn2+(RE=Eu2+, Gd3+)的发光特性

以H3BO3作助熔剂,用高温固相法在1150℃、保温4 h的条件下成功制备了LaMgAl11O19:Mn的单相粉末样品并研究了其真空紫外光激发下的一系列发光特性.在紫外光(254 nm)激发下,LaMgAl11O19:Mn不发光;真空紫外光(147 nm)激发下,观察到Mn2+很强的3d5→3d44s的跃迁发光,峰值位于516 nm,结果表明,Mn2+的掺杂浓度在0.05 mol/mol时发光最强.为了继续增强LaMgAl11O19中Mn2+的发光强度,在固定Mn2+的浓度为0.05 mol/mol的条件下又合成了LaMgAl11019:(Eu2+,Mn2+)与LaMgAl11O19:(Gd3+,Mn2+),利用(Eu2+,Mn2+)和(Gd3+,Mn2+)间存在有效的能量传递的特性,很好的达到了增强Mn2+的发光的目的.     

Lu_2O_3:Yb~(3+),Tm~(3+)纳米晶的制备和上转换发光性能(英文)

采用碳酸氢铵(NH4HCO3)为沉淀剂,用共沉淀法制备Yb3+和Tm3+共掺杂的Lu2O3:Yb3+,Tm3+纳米晶。研究Tm3+摩尔分数、Yb3+摩尔分数和煅烧温度对Lu2O3:Yb3+,Tm3+纳米晶的结构和上转换发光性能的影响。结果表明:所制备的纳米晶具有纯的Lu2O3相,结晶性较好。当掺杂的Tm3+浓度超过0.2%(摩尔分数)时,出现浓度淬灭效应。Tm3+和Yb3+的最佳掺杂比分别为0.2%和2%(摩尔分数)。在980nm半导体激光器的激发下,样品发射出蓝光(490nm)和红光(653nm),分别对应Tm3+的1G4→3H6和1G4→3F4跃迁。发射强度与激发功率的关系表明,Tm3+的1G4能级布居是三光子能量传递过程。随着煅烧温度的升高,上转换发光强度增强,这主要是因为随着温度的升高纳米晶表面的OH?减少和纳米晶尺寸增大。     

ZrO_2上转换反蛋白石光子晶体的制备及发光调控研究

采用自组装方法和溶胶凝胶法制备了光子带隙位于489和543nm的2种Yb~(3+),Tb~(3+)共掺杂的ZrO_2反蛋白石光子晶体,并研究了光子带隙对Tb~(3+)离子490和545nm的上转换发光的调控。研究发现:Yb~(3+),Tb~(3+)共掺杂的ZrO_2反蛋白石光子晶体的光子带隙对Tb~(3+)的490nm(~5D4→~7F6)和545nm(~5D4→~7F5)的上转换发光有显著的影响。当Tb~(3+)离子的发射光谱带与光子禁带重合时,在光子带隙调制作用下,Tb~(3+)的上转换发光受到明显的抑制。通过调节光子晶体的周期结构可以实现对稀土Tb~(3+)的蓝光和绿光的上转换发射的调控。     

Er~(3+)-Tm~(3+)-Yb~(3+)掺杂Bi_4Ti_3O_(12)薄膜的上转换白色荧光和铁电性能

通过化学溶液沉积法制备了Er~(3+)-Tm~(3+)-Yb~(3+)共掺杂的Bi_4Ti_3O_(12)薄膜,并研究了薄膜的上转换荧光和铁电性能.在980 nm红外光的激发下,薄膜的室温发射光谱在可见光区域显示岀4个发射带,分别是峰值为478 nm的蓝光发射带,对应Tm~(3+)的~1G_4→~3H_6能级跃迁;峰值为527和548 nm的绿光发射带,对应Er~(3+)的~2H_(11/2)→~4I_(15/2)和~4S1/2→~4I_(15/2)能级跃迁;峰值为657 nm的红光发射带,由Er~(3+)的~4F_(9/2)→~4I_(15/2)和Tm~(3-)的~1G_4→~3F_4能级跃迁产生的发射带复合而成.荧光的颜色可以通过改变Er~(3-),Tm~(3+),Yb~(3+)离子的掺杂浓度加以调节.在固定Tm~(3+),Yb~(3-)浓度的Bi_(3.59-x)Er_xTm_(0.01)Yb_(0.4)Ti_3O_(12)(BEr,TYT)薄膜中,随着Er~(3+)浓度的增加,红、蓝光和绿、蓝光的强度比均增加,Er~(3+)离子的淬灭浓度为1.75‰(摩尔分数,下同);在固定Er~(3+),Yb~(3+)浓度的Bi_(3.593-y)Er_(0.007)Tm_yYb_(0.4)Ti_1O_(12)(BETm_yYT]薄膜中,随着Tm~(3+)浓度的增加,绿、蓝光和红、蓝光的强度比均降低,Tm~(3+)的淬灭浓度为2.5‰;在固定Er~(3-),Tm~(3+)浓度的Bi_(3.98-x)Er_(0.01)Tm_(0.01)Yb,Ti_3O_(12)(BETYb,T)薄膜中,随着Yb~(3+)浓度的增加,蓝、绿光和红、绿光的强度比均增加,Yb~(3-)对Er~(3-)发射的荧光淬灭浓度小于5%,而对Tm~(3-)发射的荧光淬灭浓度大于18%.Bi_(3.5#15)Er_(0.0045)Tm_(0.01)Yb_(0.4)Ti_3O_(12)薄膜上转换荧光值为(0.31,0.34),最接近标准白光的色度坐标(0.33,0.33).在不同功率的红外激光激发下,薄膜荧光的色度坐标变化幅度很小,说明薄膜具有较好的颜色稳定性.通过分析薄膜荧光的上转换机制,从Er~(3+)向Tm~(3-)有明显的能量传递发生,使光谱中红、绿、蓝光的相对强度和稀土离子的淬灭浓度发生明显变化.薄膜的铁电性能测试表有,当Er~(3+),Tm~(3+),Yb~(3+)掺杂的总浓度约为10%时(Bi_(3.5815)Er_(0.0085)Tm_(0.01)Yb_(0.4)Ti_3O_(12),薄膜的铁电剩余极化强度达到最大值,为27.8μC/cm~2.     

Sr_2MgAl_(22)O_(36):Mn~(4+)的高温固相合成及发光性能

采用高温固相法合成了Sr_2MgAl_(22)O_(36):Mn~(4+)荧光粉,在365nm紫外灯照射下发红色荧光。样品通过XRD、SEM以及荧光光谱分析,探讨了煅烧温度、Mn4+掺杂浓度以及助熔剂H3BO3对样品发光性能的影响。结果显示,在温度高于1400℃条件下合成的Sr2MgAl22O36:Mn4+荧光粉均为Sr2MgAl22O36单相,可被紫外、近紫外及蓝光激发,其发射光谱的峰位分别位于645,659,671nm,归结为Mn4+的2E-4A2跃迁发射;Mn4+的猝灭浓度为1.2%(摩尔浓度),助熔剂H3BO3最佳掺杂量为反应混合物的2%(质量分数)。     

Ce-Cu共掺杂对SnO_2薄膜光电特性的影响

采用溶胶凝胶法制备不同Ce含量的Ce-Cu共掺杂SnO_2薄膜,通过实验及第一性原理计算研究了掺杂对SnO_2微观结构及光电特性的影响.结果表明,掺杂后薄膜物相未发生较大变化,Cu,Ce均以替代Sn位形式掺入,形成Cu_(Sn~2+),Ce_(Sn~3+)受主型缺陷.随Ce掺杂浓度增加,薄膜晶粒尺寸和光学带隙均减小,电阻率先减小后增大,Ce掺杂量影响薄膜内陷阱分布从而导致电阻发生改变.PL光谱测试发现,SnO_2在390 nm处出现紫外发光峰,主要与0空位有关,Ce~(3+)的5d→4f跃迁在470 nm处产生蓝光发光峰,且随掺杂浓度增加发光峰强度先增大后减小并发生红移.第一性原理计算表明,Cu 3d态在价带顶上方产生受主能级,而Ce掺杂后使导带整体下移,光带隙减小,进而提高导电性.     

EDTA辅助水热法制备NaGd_(0.79-x)Y_xF_4:Yb~(3+),Er~(3+)固溶体上转换性能的研究（英文）

通过EDTA辅助的水热法合成了Yb~(3+)/Er~(3+)共掺NaGd0.79-xYxF4固溶体。XRD与TEM结果表明成功制备出直径约为20nm的纳米颗粒。通过光谱显示,系列样品在980nm激光激发下,观察到了位于540,656nm的发光,分别归因于Er~(3+)离子2H11/2,4S3/2→4I15/2与4F9/2→4I15/2跃迁,并且通过调节Y~(3+)/Gd~(3+)比例,显著增强了Er~(3+)的上转换发光强度。与此同时,Y~(3+)完全取代Gd~(3+)时,Er~(3+)上转换发光强度最强。EDX结果表明,Yb~(3+)在NaGdF4与NaYF4基质中具有不同的固溶度,并进一步讨论了可能的上转换发光机理。     

蓝绿双色可调荧光粉Ba2Ca(BO3)2:Ce3+,Eu2+,Na+的发光性能和能量传递研究

用高温固相法制备了蓝绿双色可调荧光粉Ba2Ca(BO3)2:Ce3+,Eu2+,Na+,并研究了其发光特性。在345 nm近紫外光激发下发射的分别以390和410 nm为主峰的蓝光发射带对应于Ce3+的5d→2F5/2和5d→2F7/2跃迁,峰值位于525 nm的绿光发射带归属于Eu2+的4f65d1→4f7跃迁。通过Dexter共振能量传递理论和Reisfeld近似计算得到2种离子之间存在四极矩-四极矩能量传递。当Ce3+和Eu2+的摩尔浓度分别为5%和4%时,样品的色坐标位置落在蓝绿色区域,并可以通过改变基质中Ce3+和Eu2+的摩尔比来调节荧光粉的色坐标。Ba2Ca(BO3)2:Ce3+,Eu2+,Na+是一种适用于近紫外芯片的新型双色可调谐白光LED用荧光粉。     

Eu/Tb共掺杂Y_2O_3荧光粉的发光性质研究（英文）

稀土掺杂荧光粉在固态照明中有良好的应用前景。这里用固相法合成了Y_2O_3:Eu~(3+),Tb~(3+)荧光粉,粉的相结构用X射线衍射仪进行了表征,发现合成了纯相Y_2O_3,掺杂的稀土离子未对基质结构产生影响。稀土离子单掺杂的Y_2O_3荧光粉在各自特征领域表现出良好的发光性质,Y_2O_3:Tb~(3+)发射出亮绿光,而Y_2O_3:Eu~(3+)发射出亮红光颜色。调控它们的浓度,可以在Y_2O_3:0.2%Eu~(3+),2%Tb~(3+)处实现白光,详细分析了它们的发光光谱,计算了它们的色坐标,对应的CIE色坐标分别标记在色坐标图中。     

电荷补偿剂对红色发光材料CaAl_(12)O_(19)∶Mn~(4+)发光性能的影响

采用高温固相法在1 500℃保温4h的条件下合成了CaAl_(12)O_(19)∶Mn~(4+)红色发光材料。通过发光性能测试表征了Mn4+浓度、Na+、Li+、K+以及Mg2+等掺杂离子对材料发光性能的影响。研究发现,在紫外和蓝色波段均可有效激发CaAl_(12)O_(19)∶Mn~(4+),其发射主峰位于652nm的深红色光波段,其两侧的肩峰(640、666nm)可归属为声子副带发射。研究结果表明,Mn4+的最佳掺杂浓度为0.05 mol%;共掺的Na+、Li+、Mg2+、K+均可有效提高CaAl_(12)O_(19)∶Mn~(4+)的发光强度,其中Na+和Li+的最佳掺杂浓度均为5mol%时的发光强度可被提高2倍以上。因此,CaAl_(12)O_(19)∶Mn~(4+)是一种潜在的可用于提高LED显色性的红色发光材料。