纳米晶ZrO2∶Dy3+的制备与发光性质研究

利用共沉淀法制备了纳米晶ZrO2∶Dy3+发光粉体,对不同掺杂浓度、不同煅烧温度的系列样品,均观测到Dy3+离子的室温强特征发射.样品的晶相与发射性质的研究表明:所制备的样品经600℃~950 ℃热处理后,晶相经历从四方相到以单斜相为主的变化;由于晶相的变化,发现有两个发光中心,分别位于四方相和单斜相.激发Dy3+的6P7/2能级,当稀土离子处在四方相(格位一)时有利于483 nm和583 nm的发射,当稀土离子处在单斜相(格位二)时有利于490 nm和577 nm的发射.基质ZrO2和Dy3+离子之间有能量传递,950℃时能量传递效果最好.荧光强度与掺Dy3+离子浓度关系表明,Dy3+在纳米晶ZrO2中的最适合掺杂浓度与ZrO2的晶相有关,四方相时,最适合掺杂浓度为0.5%,混合相时为1%.     

Eu~(3+)/Yb~(3+)共掺杂ZrO_2粉末的制备和发光性质研究

利用共沉淀方法制备了Eu3+/Yb3+单掺和共掺的ZrO2粉体材料,研究了煅烧温度和掺杂浓度对结构和发光性质的影响。XRD结果表明:所制备单掺样品含有单斜相和四方相2种不同结构,随着热处理温度的升高,四方相向单斜相转变,经1 150℃处理后,四方相消失,呈现单一的单斜相;Yb3+离子的掺入有稳定ZrO2四方相的作用,随着掺杂浓度的增加,单斜相转变为四方相。由于晶相的不同,Eu3+处在四方相和单斜相2种发光中心,二者发光性质不同。Eu3+/Yb3+共掺后,在270 nm激发Eu3+时,观测到了Yb3+在近红外波段(980 nm)的发光,同时证实Eu3+的激发光谱和Yb3+的激发光谱相一致,表明存在Eu3+到Yb3+的能量传递,交叉弛豫和共合作能量传递过程是其可能的能量传递机理。     

纳米晶ZrO2:Er3+的制备及发光性质

制备了纳米晶ZrO2:Er3 发光粉体,所制备的粉体室温下具有Er3 离子特征荧光发射,主发射有蓝光和绿光两部分,其中位于406,474 nm的蓝光较强.对不同煅烧温度下所制备的样品研究表明:因不同温度下所制得样品的晶相不同,绿光区的发光中心也不同.当四方相和单斜相达到一定的比例时,发光最强.同时观测到Er3 离子的上转换发射(包括绿光和红光两部分).讨论了上转换发射的跃迁机制,976 nm激发下的上转换过程是双光子过程.荧光强度与Er3 的掺杂浓度关系研究表明,Er3 在ZrO2中有浓度猝灭现象,最适宜掺杂浓度的原子数分数为0.9%(Er3 /Zr4 ).     

纳米晶ZrO2∶Er^3＋的制备及发光性质

制备了纳米晶ZrO2∶Er3 发光粉体,所制备的粉体室温下具有Er3 离子特征荧光发射,主发射有蓝光和绿光两部分,其中位于406,474nm的蓝光较强。对不同煅烧温度下所制备的样品研究表明:因不同温度下所制得样品的晶相不同,绿光区的发光中心也不同。当四方相和单斜相达到一定的比例时,发光最强。同时观测到Er3 离子的上转换发射(包括绿光和红光两部分)。讨论了上转换发射的跃迁机制,976nm激发下的上转换过程是双光子过程。荧光强度与Er3 的掺杂浓度关系研究表明,Er3 在ZrO2中有浓度猝灭现象,最适宜掺杂浓度的原子数分数为0.9%(Er3 /Zr4 )。     

纳米晶ZrO2：DY^3＋的制备与发光性质研究

利用共沉淀法制备了纳米晶ZrO2:Dy3 发光粉体,对不同掺杂浓度、不同煅烧温度的系列样品,均观测到Dy3 离子的室温强特征发射.样品的晶相与发射性质的研究表明:所制备的样品经600℃～950 ℃热处理后,晶相经历从四方相到以单斜相为主的变化;由于晶相的变化,发现有两个发光中心,分别位于四方相和单斜相.激发Dy3 的6P7/2能级,当稀土离子处在四方相(格位一)时有利于483 nm和583 nm的发射,当稀土离子处在单斜相(格位二)时有利于490 nm和577 nm的发射.基质ZrO2和Dy3 离子之间有能量传递,950℃时能量传递效果最好.荧光强度与掺Dy3 离子浓度关系表明,Dy3 在纳米晶ZrO2中的最适合掺杂浓度与ZrO2的晶相有关,四方相时,最适合掺杂浓度为0.5%,混合相时为1%.     

纳米晶ZrO2:Er3+-Yb3+的制备及其室温上转换发射

用化学共沉淀法制备了ZrO2:Er3+-Yb3+纳米晶粉体,所制备的纳米晶粉体具有较强的室温上转换发射和红外发射.研究了样品的晶体结构和上转换发光性质随着Yb3+掺杂浓度和煅烧温度的变化关系.通过X射线衍射谱分析发现,经800 ℃煅烧2 h后得到的ZrO2:Er3+-Yb3+纳米晶是四方相和单斜相的混合结构,经950 ℃煅烧2 h后得到的样品以单斜相为主,随着Yb3+浓度的增加四方相增多.对800 ℃煅烧下Er3+, Yb3+共掺的样品,随着Yb3+浓度的增加,绿光和红光上转换发射强度都增大,但是红光上转换发射谱发射强度的增长幅度明显要强于绿光上转换发射谱发射强度的增长幅度.对样品上转换发射谱的分析发现,上转换红光、绿光的发射都是双光子过程.     

紫外拉曼光谱研究钇掺杂的氧化锆体系表面相变

本文用紫外拉曼 ,近可见拉曼光谱和XRD检测了不同焙烧温度下Y2 O3-ZrO2 的相变过程。紫外拉曼光谱对样品表面相变极其灵敏 ,而近可见拉曼光谱和XRD提供的主要是体相和表面的混合信息。在紫外拉曼谱图中 ,只观察到单斜相的谱峰 ,没有明显的四方晶相的信号 ,这表明样品的表面主要是单斜晶相。然而 ,XRD和近可见拉曼光谱的结果显示Y2 O3-ZrO2 体相是四方晶相。焙烧温度超过 40 0°时 ,紫外拉曼 ,近可见拉曼和XRD晶之间明显不同的结果表明Y2 O3-ZrO2 在表面区四方相很易转变为单斜相 ,体相中的四方相由于钇的添加而稳定存在。根据紫外拉曼和XRD结果 ,当升高温度时 ,在样品的表面形成一单斜相层 ,体相钇稳定的四方相 ,且由于Y2 O3的存在抑制了单斜相进一步向体相发展。     

LaF3∶Ce3+纳米晶的制备及荧光性质

采用水热法制备了掺杂Ce3+的LaF3的纳米粒子,分别用X射线粉末衍射(XRD)和荧光光谱(PL)对样品的结构和性质进行了表征.XRD的结果表明:LaF3∶Ce3+纳米晶标准卡为JCPDS 73-2192,且颗粒平均尺寸为18.7nm,掺入Ce3+杂质后晶格结构没有变化.荧光光谱结果表明:Ce3+呈现其宽带发射,激发峰在245nm处,发射峰在444nm处,随着Ce3+的摩尔浓度比的增加,样品的荧光强度先增大后减小,且Ce3+的掺杂量为4％(摩尔比)时,纳米粒子的荧光强度最强,但更高的掺杂浓度将导致荧光猝灭.     

Er3＋-Yb3＋-Mo6＋共掺杂ZrO2-Al2 O3固溶体的上转换发光

采用共沉淀法制备了一系列Al2 O3含量由低到高的ZrO2-Al2 O3固溶体,并研究了固溶体的晶相结构以及稀土Er3＋在固溶体中的上转换发光增强机制。XRD结果表明固溶体为四方晶相ZrO2结构,Al2 O3的最高固溶度约为20 mol％。上转换发光光谱分析表明,Er3＋掺杂ZrO2室温下具有绿色上转换荧光发射,通过共掺杂Yb3＋和M o6＋离子,使得Er3＋掺杂ZrO2的绿色上转换发光强度增强了约20倍,获得了明亮的黄绿色上转换发光。基质ZrO2通过与Al2 O3固溶形成复合氧化物,由于产生的大量氧空位缺陷的能级与Er3＋的4 F7/2能级高度相接近,增强了Yb3＋-MoO2-4基团（2 F7/2,3 T2）能级向Er3＋的4 F7/2能级的能量传递。通过形成固溶体复合氧化物基质材料,使得Er3＋的绿色上转换发光在获得20倍增强的基础上又提高了8倍。绿色与红色上转换发光比例的变化也提高了材料的色纯度,上转换发光由黄绿色变为纯绿色。     

梭型CaMoO4:Eu3+红色荧光粉的高压拉曼和荧光光谱研究

本文利用溶剂热方法合成出四方相梭子状CaMoO4:Eu3+微晶, 并利用金刚石对顶砧压机结合Raman光谱和荧光光谱技术研究了其在24.7 GPa压力下的结构和发光性能变化。结果发现, 在约4 GPa时发生了从四方白钨矿结构到单斜褐钇铌矿结构的可逆相变。同时, 随着压力的增加, CaMoO4:Eu3+微晶的发光峰发生缓慢红移, 红光和橙光强度比的降低说明了Eu3+所处格位局域对称性的升高。     

A comparative Raman study of 0.65(PbMg<Subscript>1/3</Subscript>Nb<Subscript>2/3</Subscript>O<Subscript>3</Subscript>) -0.35(PbTiO<Subscript>3</Subscript>) single crystal and thin film

We report a comparative Raman study of 0.65(PbMg_1/3Nb_2/3O₃)-0.35(PbTiO₃) (PMN-0.35PT) single crystal and thin film. Raman spectra investigation indicates a change in bulk from the high temperature cubic to the tetragonal phase and then to the low temperature Mc monoclinic phase. The transition temperatures are in good agreement with the ones previously observed by dielectric measurements on the same sample. In contrast, we observe no phase transition to the monoclinic phase in the PMN-0.35PT 4000 Å thick film and only a cubic to tetragonal diffuse transition has been determined at high temperature. The enhanced stability of the tetragonal phase and the absence of low temperature monoclinic phase have been attributed to the in plane strain.     

二氧化锆相结构的漫反射光谱表征

利用紫外漫反射光谱考察了二氧化锆基催化剂的表面相组成 ,结合X射线粉末衍射、差热分析和X射线光电子能谱研究了铂化以及Al2 O3 的引入对样品中ZrO2 体相和表面相结构的影响。结果表明 :通氢还原铂化过程使部分的ZrO2 由四方相向单斜相转化 ,而且在催化剂表面这一效应更为显著。随着基体中引入Al2 O3 量的增加 ,二氧化锆的相变温度不同程度地向高温转移 ,添加Al2 O3 使ZrO2 得到较好的分散并抑制单斜相二氧化锆的生成。     

Crystal growth,structure and optical properties of Pr~(3+) -doped yttria-stabilized zirconia single crystals

The development of blue semiconductor light-emitting diodes(LEDs) has produced potential applications for Prdoped materials that can absorb blue light, especially crystals, and we now report structure and optical properties for high-quality Pr-doped single crystals of yttria-stabilized zirconia(YSZ) grown by the optical floating zone(FZ) method.X-ray diffraction(XRD) and Raman spectroscopy showed that all of the single crystal samples were in the cubic phase,whereas the corresponding ceramic samples contained a mixture of monoclinic and cubic phases. X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) and electron paramagnetic resonance(EPR) spectroscopy showed that Pr was present as the Pr~(3+) ion in ceramic rods and single crystals after heating to high temperatures. The absorption and photoluminescence excitation(PLE) spectra of the Pr-doped YSZ crystals measured at room temperature showed strong absorption of blue light, while their photoluminescence(PL) spectra showed five emission peaks at 565 nm, 588 nm, 614 nm, 638 nm, and 716 nm under450 nm excitation. The optimum luminescence properties were obtained with the crystal prepared using 0.15 mol% Pr_6O_(11),and those with higher concentrations showed evidence of quenching of the luminescence properties. In addition, the color purity of Pr-doped YSZ single crystal reached 98.9% in the orange–red region.     

CaAl_2Si_2O_8∶Eu,Ce,Tb单基三元掺杂荧光材料的制备及其光谱学特征研究

采用高温固相法制备了CaAl_2Si_2O_8∶Eu,Ce,Tb单基三元掺杂的荧光材料。使用X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)和荧光分光光度计(PL)等测试手段对该荧光材料进行表征。采用XRD表征了样品的物相组成,测试结果表明稀土离子Eu~(2+)置换Ca~(2+)并没有引起CaAl_2Si_2O_8基质晶格结构的变化。拉曼光谱分析证实了样品中硅氧四面体和铝氧四面体的存在,表明了Eu~(2+)替代Ca~(2+)的数量与晶体形态畸变程度有关,Eu~(2+)进入基质晶格的数量影响着硅(铝)氧四面体的数量。PL测试结果表明样品在325nm光激发下,其发射峰主要表现为426nm(蓝光区)的强宽带发射峰和541nm(绿光区)的弱发射峰,其中426nm处的宽带发射峰可通过高斯拟合成三个位于393,419和474nm的拟合峰;对比分析荧光性能以及同等合成条件下样品荧光强度的不同,确定了该荧光材料在三掺Eu∶Ce∶Tb的摩尔比为1∶1∶1.5时所发射荧光最强。CIE色度图坐标显示三种掺杂比例下制备的荧光材料均发射蓝色荧光,光显色性好,色温低,是一种适合作为紫外-近紫外激发的LED用蓝色荧光材料。     

ZYA系统的拉曼光谱研究

测试了６０ｗｔ％ＺｒＯ２（２．２５ｍｏｌ％Ｙ２Ｏ３）－４０ｗｔ％αＡｌ２Ｏ３（ＺＹＡ）粉末样品受高压前后的拉曼光谱，并由此证明了四方相ＺｒＯ２陶瓷基质的相变增韧机制。     

Er：YbGG纳米粉体制备及荧光发光性能研究

采用溶胶-凝胶法制备Er：YbGG纳米粉体,利用XRD、TG-DTA、IR和SEM等测试手段分析了Er：YbGG纳米粉体的物相结构和光谱性能。 结果表明:Er：YbGG纳米粉体属于立方晶系,空间群为Ia-3d,晶格参数a=1.2162 nm。在980 nm激光激发下,Er：YbGG纳米粉体在1 533 nm附近获得了较强的发射,其较高的发射强度得益于Yb³⁺-Er³⁺离子之间的能量传递。     

稀土化合物Raman谱中荧光带的辨认

研究了三价稀土氧化物及退火结晶褐钇铌矿和褐铈铌矿在４８８０和５１４５ｎｍ激光激发下所得Ｒａｍａｎ光谱中的荧光带。结果表明,在这两种激光线激发下,Ｓｍ３＋、Ｅｕ３＋和Ｅｒ３＋的荧光对稀土化合物的Ｒａｍａｎ光谱有很大干扰。提出几种在稀土化合物Ｒａｍａｎ光谱中辨认荧光带的方法。