SrAl12O19：Pr3+中4f2→4f2电偶极跃迁强度参量化

对SrAl₁₂O₁₉：Pr³⁺中4f²→4f²电偶极跃迁强度的参量化进行了研究.考虑明确的4f5d组态成分与4f²跃迁能级混杂对4f²组态内跃迁的影响.引入新的强度参数T_kq，参数值由³P₀能级的相关实验数据拟合.利用拟合的参数T₃₃和T₅₃计算¹S₀向下各能级发射的跃迁强度，计算值与实验及Judd-Ofelt理论的结果进行了比较. 关键词： 12O₁₉：Pr³⁺')" href="#">SrAl₁₂O₁₉：Pr³⁺ 宇称态混杂 4f5d组态 强度参数     

Dy3+掺杂Ge-Ga-S-CsI玻璃中红外发光特性研究

用熔融淬冷法制备了系列掺杂浓度的Dy³⁺:Ge-Ga-S-CsI硫卤玻璃样品,测试了样品拉曼光谱、折射率、吸收光谱、近红外及中红外荧光谱.应用Judd-Ofelt理论计算了Dy³⁺离子的强度参数 (Ω_i, i=2,4,6)、自发辐射跃迁概率(A)、荧光分支比(β)、以及辐射寿命(τ_rad)等光谱参数.研究了810 nm激光抽运下样品中红 关键词： 硫系玻璃 中红外发光 3+掺杂')" href="#">Dy³⁺掺杂 多声子弛豫     

电子相关对Xe10+离子4d8—4d75p跃迁系跃迁概率的影响

应用多组态Dirac-Fock(MCDF)方法,对Xe¹⁰⁺离子进行了理论计算,获得了跃迁波长和概率等数据.通过逐步引入4dⁿ—5pⁿ(n=1, 2, 3)电子相关的相互作用组态,重点研究了电子相关效应对4d⁸—4d⁷5p跃迁系跃迁概率的影响.结果显示电子相关效应显著,表明了欲得到精确的4d⁸—4d⁷5p的振子强度(跃迁概率)数据,理论计算中至少要包括到4d²—5p²的电子相关组态的影响.与实验测得的跃迁波长比较发现,理论结果与之有着较好的一致性;同时理论跃迁概率在两种规范下的结果符合得相当精确,显示了计算结果的可靠性. 关键词： 多组态Dirac-Fock(MCDF)方法 电子相关 跃迁概率     

Ce3+, Mn2+共掺的Ca4Y6 (SiO4)6F2的发光性质和能量传递

采用高温固相法制备了Ca_4-xY_5.95 (SiO₄)₆F₂:0.05Ce³⁺, _xMn^{2 +}系列荧光粉,并对其发光性质以及Ce³⁺, Mn^{2 +}在Ca₄Y₆ (SiO₄)₆F₂ (CYSF)基质中的能量传递过程进行了研究.相结构研究表明: CYSF属于一种基于磷灰石结构的类质同象化合物.CYSF: 0.05Ce³⁺, _xMn²⁺荧光粉在200–373 nm为宽带激发光谱,Ce³⁺和Mn²⁺在408 nm和602 nm的发射峰分别由Ce³⁺的5d→4f的跃迁和Mn²⁺的⁴T₁ (⁴G)→ ⁶A₁ (⁶S)的跃迁产生.光谱重叠现象以及荧光寿命测试结果证明了Ce³⁺对Mn²⁺具有敏化作用,能级结构分析进一步证实该体系中存在Ce³⁺→Mn²⁺的能量传递过程,可有效地将Ce³⁺的蓝光转换为红橙光. 关键词： 磷灰石 发光性质 能量传递     

YAG:Pr3+的真空紫外光谱分析及其4f5d能级的研究

用共沉淀法制备出不同掺杂浓度的钇铝石榴石(Y₃Al₅O_{12，YAG)：Pr³⁺粉末.在不同温度下用同步辐射的真空紫外光(VUV)作为激发光 源测量了其发射和激发光谱.对YAG：Pr³⁺被VUV激发后的发光过程进行了分析， 并估算了YAG：Pr³⁺的声子能量、黄昆因子S及Stokes位移.当用170nm光激发样 品时，可能存在自陷激子和通过自陷激子能量传递引发的³P0发射 ，这种跃迁途径不同于用240nm和289nm两个波长激发后的跃迁途径；对Pr³⁺在Y AG中的4f5d能级进行了研究，从而对其4f5d组态有了一个较清晰的认识. 关键词： 3+')" href="#">YAG：Pr³⁺ 同步辐射 4f5d能级 VUV}     

稀土离子的多格位占据及能量传递

多格位占据及其能量传递普遍存在于稀土发光材料的各个领域,且具有重要的科学及现实意义。Ce³⁺的4f-5d和Eu³⁺的4f-4f跃迁代表了稀土离子两种典型的电子跃迁类型。我们以Ce³⁺或Eu³⁺分别激活的E(δ)-Gd₂Si₂O₇(Pnma)、G-La₂Si₂O₇(P2₁/n)和F-Eu₂Si₂O₇(■)为代表案例,讨论和思考稀土离子的多格位占据及其非辐射能量传递,重点阐述了晶体结构、样品相纯度、掺杂浓度、光谱测试、格位间能量传递和光谱分辨率等需关注的事项。在稀土离子激活的发光材料研究中,我们既需考量材料晶体结构与光谱的自洽,也要从光谱及发光衰减动力学对格位间能量传递(包括传出能量和接收能量)方面进行分析。希望这些内容在实验及表征上对刚涉足相关领域的读者有所启发。     

Er3+在二氧化硅介孔分子筛中的高效率发光及其分析

研究了一种新型的负载Er³⁺的二氧化硅介孔分子筛纳米材料,分析了其在有无功能化试剂全氟甲基磺酰(bis(perfluoromethylsulfonyl)amine)修饰作用下的吸收和荧光光谱特性,获得了高强度的荧光发射. 应用Judd-Ofelt理论计算了强度参数(Ω₂＝1.88×10^-20cm²,Ω₄＝5.45×10^-20cm^{2关键词： 发光 二氧化硅介孔分子筛 稀土离子 Judd-Ofelt理论}     

长余辉材料Sr2MgSi2O7：Eu2+,Dy3+中稀土离子的发光特性

利用同步辐射光源(德国HASYLAB实验室的SUPERLUMI实验站)和真空紫外激光(157.6nm)对新型蓝光发射长余辉材料Sr₂MgSi₂O₇:Eu²⁺(0.2%),Dy³⁺(8%)进行了光谱研究。在170nm同步辐射光源激发下,观察到对应Eu²⁺:5d-4f跃迁的477nm发射带和对应Dy³⁺:4f-4f跃迁的两组线谱发射,其中只有来自Eu²⁺的5d-4f发射对长余辉光谱有贡献。在157.6nm激光激发下,除了上述发射外,还明显观察到对应Eu³⁺的红色线谱(590,614,626nm)。结合这些光谱特性,对Sr₂MgSi₂O₇:Eu²⁺,Dy³⁺中稀土离子的发光特性以及长余辉发光机理进行了讨论,并提出了Eu²⁺充当空穴陷阱的可能性。     

Ce3+离子激活的SrB4O7的VUV光谱

Ce³⁺只有一个4f电子,具有最简单的4f¹5d⁰基态结构,其激发光谱直接反映了5d轨道的能量状态。由于同一基质晶格相同格位上不同稀土离子受基质晶体场影响相近,所以根据Ce³⁺离子的光谱可以推测和分析其他稀土离子的5d轨道能量,是研究其他稀土离子f-d跃迁的基础。采用高温固相法合成了Ce³⁺离子激活的SrB₄O₇发光体,测定了样品在130~350nm波长范围的激发光谱和相应的发射光谱。指认了VUV激发光谱上Ce³⁺离子的5个4f¹→4f⁰5d¹跃迁激发带,讨论了SrB₄O₇的基质吸收带和Ce³⁺的5d轨道在SrB₄O₇中的晶体场劈裂、5d轨道能级重心及SrB₄O₇:Ce³⁺的发射光谱和Stokes位移。     

阳离子对Er3+掺杂硼酸盐玻璃结构和发光特性的影响

针对Si/Al掺杂量增大使BaO-(1-x)SiO₂-xAl₂O₃-B₂O₃-0.005Er³⁺(x=0,0.5,1,摩尔分数)玻璃样品的1 540 nm红外发光和540 nm上转换发光强度呈现相反的变化趋势,讨论了阳离子掺杂对稀土离子周边对称性和电负性变化与荧光行为的内在关系。红外傅里叶透射光谱显示,不同掺杂浓度下样品的最大声子能量没有明显变化,说明光谱随掺杂浓度的变化与玻璃体系的最大声子能量无关。根据Judd-Ofelt理论计算了⁴I_13/2和⁴S_3/2能级的光学参数,通过比较两能级的跃迁几率(A)、寿命(τ)、荧光分支比(β)和受激发射截面(σ)等光学参数,发现⁴I_13/2能级和⁴S_3/2能级的相关参数呈现相反的趋势。最后测试了样品⁴I_13/2能级下1 540 nm的寿命,进一步从电负性角度考虑了样品的发光效率。理论计算和实验结果相符。     

Tm$lt;sup$gt;3+$lt;/sup$gt;掺杂锗碲酸盐玻璃的近2 μm光谱性质

用高温熔融法制备了Tm₂O₃掺杂浓度为0.25, 0.5, 0.75, 1, 1.25, 1.5 mol%的40 GeO₂-35TeO₂-15PbO-5Al₂O₃-2.5CaO-2.5SrO锗碲酸盐玻璃. 热学性质测试表明该玻璃的转变温度为446 ℃, 没有析晶峰. 玻璃的最大声子能量约为750 cm^-1. 利用Judd-Ofelt 理论计算了Tm³⁺ 的Judd-Ofelt 参数Ω_t(t = 2, 4, 6)、不同浓度下Tm³⁺ 离子各激发态能级的自发辐射几率、荧光分支比以及辐射寿命等参数. 采用808 nm 波长抽运源测试了Tm³⁺ 离子的荧光光谱. 发现掺杂浓度为1 mol% 时约1.8 μm 处的荧光强度最强. 根据McCumber 理论计算了³F₄ →³H₆ 的发射截面, 其峰值发射截面为6.5 × 10^-21 cm². 根据速率方程计算了玻璃中OH 引起的Tm³⁺ 的³F₄ 能级的无辐射弛豫速率, 随着Tm³⁺ 浓度增加, OH 对³F₄ 能级的猝灭速率增加. 这种玻璃有望研制成一种新型的约2 μm 的激光玻璃材料. 关键词： 锗碲酸盐玻璃 3+掺杂')" href="#">Tm³⁺掺杂 光谱性质     

Er3+在KPb2Br5晶体中的选择替位对上转换发光光谱的影响

通过高温固相法制备了不同Er³⁺掺杂浓度的KPb₂Br₅多晶粉末样品. 由980 nm半导体激光器激发下得到的上转换发射光谱显示, 当掺杂浓度为2.5 mol%时, 样品主要表现为530 nm 和550 nm上转换发射, 分别对应激发态²H_11/2和⁴S_3/2向基态⁴I_15/2的跃迁; 掺杂浓度增加到5 mol%时样品以490 nm上转换发射为主, 对应由激发态⁴F_7/2向⁴I_15/2的跃迁; 当掺杂浓度达到7.5 mol%时, 样品的上转换发射强度相比低浓度时大幅度下降, 主要以激发态⁴F_9/2 向基态⁴I_15/2跃迁的690 nm处发光为主. 利用第一性原理结合Judd-Ofelt理论讨论认为, Er³⁺ 离子优先替代Pb (1) 的位置, 随着浓度的提高, 部分Er³⁺ 离子会替代Pb (2) 格位上的离子, 不同晶格位置的Er³⁺ 离子所处的晶体场的对称性有所不同, 从而影响了发光中心不同能级的跃迁概率, 体现在上转换发光光谱的差异上. 蓝、绿区域的上转换发光在高浓度掺杂下显示了明显的浓度猝灭, 此时样品以红色上转换发光为主. 关键词： 2Br₅：Er³⁺')" href="#">KPb₂Br₅：Er³⁺ Judd-Ofelt理论 第一性原理 上转换发射     

Transition probabilities for Xe I

Line strengths have been computed for the transition arrays 5p⁵6s-5p⁵6p and 5p⁵6s-5p⁵7p.     

稀土掺杂镝(Ⅲ)乙酰丙酮邻菲咯啉三元配合物的合成和荧光性质

合成了三个系列稀土掺杂镝乙酰丙酮(Hacac)邻菲咯啉(phen)三元配合物RE_xDy_1-x(acac)₃phen(RE=La,Y,Gd;x=0,0.10,0.20,0.30,0.50,0.70,0.90,1.00),通过紫外光谱、红外光谱、X射线粉末衍射对配合物进行了表征。对各系列配合物进行荧光光谱研究,发现La³⁺、Y³⁺、Gd³⁺对Dy³⁺离子均有荧光增敏作用,它们对Dy³⁺离子的荧光增强顺序为I(La³⁺)>I(Y³⁺)≈I(Gd³⁺)。当x=0.10~0.30,所有掺杂配合物的荧光强度都大于未掺杂的配合物Dy(acac)₃phen的荧光强度。     

A review on 3d transition metal dilute magnetic REIn3 intermetallic compounds

The dilute magnetic intermetallic compound (DMIC) is an extended study of the dilute magnetic semiconductor. The giant magnetic effect and room temperature ferromagnetism are induced by doping minor 3d transition metal into REIn₃ intermetallic compound. Owing to the metallic processability, the REIn₃-based DMIC might have the potential application as magnetoelectric device. In this review, the structural stability, magnetic and electric transport properties of REIn_3-xT_x (RE=rare earth; T=Co, Mn, Fe; x=0—0.3) have been systematically summarized and analyzed.     

Sr3B2O6：Eu3+,Li+荧光粉的合成与发光性能

采用高温固相法合成Sr₃B₂O₆：Eu³⁺,Li⁺红色荧光粉,考察了激活剂Eu³⁺和电荷补偿剂Li⁺浓度对Sr₃B₂O₆：Eu³⁺,Li⁺荧光粉发光性能的影响。结果表明：适量掺杂Eu³⁺、Li⁺离子并不改变Sr₃B₂O₆的结构。当Eu³⁺掺杂量为4%、Li⁺的掺杂量为8%时,在900 ℃下灼烧2 h可以得到发光性能最佳的Sr_2.9B₂O₆：0.04Eu³⁺,0.08Li⁺红色荧光粉。以394 nm的近紫外光激发时,Sr₃B₂O₆：Eu³⁺,Li⁺荧光粉发射出红光,对应于Eu³⁺的4f-4f 跃迁,其中以614 nm附近的⁵D₀→⁷F₂跃迁发光最强,是一种有潜力用于白光LED的红色荧光粉。     

Yb3+：Pr3+：ZBLAN光纤中4f5d上转换激发的理论研究

利用粒子数速率方程和相关的辐射跃迁理论,计算了Yb³⁺:Pr³⁺:ZBLAN光纤中Pr³⁺离子4f5d能级两步上转换激发的动力学过程.得到不同Pr³⁺掺杂浓度下,激发光的光谱强度和粒子数密度的纵向分布和有效光纤长度随激发光的光谱强度的变化关系.另外,还得到了4f5d荧光强度与入射光强、光纤长度和Pr³⁺掺杂浓度的关系,给出了激发效率与激发光的光谱强度和Pr³⁺掺杂浓度的关系.     

稀土掺杂碱土金属硫化物晶体中的载流子俘获中心

研究了典型红外激励发光材料XS:Ra,Sm(X=Sr,Ca;Ra=Ce,Eu)的激励发光过程中电子与空穴的俘获中心及其转移过程,通过激发前后的红外吸收光谱的差异及吸收差与光激励谱的细微结构说明,电子俘获中心并不是Sm³⁺离子,但与Sm³⁺离子处于相邻的空间位置关系,Sm³⁺离子在载流子俘获与复合的过程中也没有发生价态或数量的变化,进一步的EPR谱研究表明Eu²⁺离子的价态在激发前后也没有发生变化。与共价性强的Ⅲ-Ⅴ族半导体晶体不同的是,在这类离子性较强的晶体中,载流子被杂质所引起的晶格缺陷而非杂质本身俘获。在多种发光中心的情况下,不同的激发波长可以使空穴束缚在不同的发光中心附近,随后产生不同的光激励发光。     

NaZnLa(PO4)2中Ce3+和Tb3+的发光

采用高温固相反应合成了NaZnLa(PO₄)₂中掺杂Ce³⁺、Tb³⁺的荧光体,对其晶体结构、发光行为进行了研究,并尝试对NaZnLa(PO₄)₂:Ce,Tb荧光体进行调制。NaZnLa(PO₄)₂是LaPO₄的同构物,为单斜晶系独居石结构,从XRD谱数据得到NaZnLa(PO₄)₂基质的晶胞参数为a=0.6823nm,b=0.7045nm,c=0.6497nm,β=1039°,v=0.303nm³,其晶胞参数与单斜LaPO₄的晶胞参数相似。在NaZnLa(PO₄)₂:Ce,Tb荧光体中,Ce³⁺对Tb³⁺有良好的敏化作用,掺杂适量的BO₃^3-、Al³⁺、Dy³⁺,可以增强发光亮度。     

YNbO4：Tm3+/Yb3+上转换发光特性研究

按照50Nb₂O₅-（46-x）Y₂O₃-4Yb₂O₃-xTm₂O₃（x=0.1,0.2,0.5,1,2）的配比方式,采用高温固相法制备出了掺杂Tm³⁺/Yb³⁺的YNbO₄晶体粉末。在980 nm红外光激发下,观测到波长为478,645,707 nm的上转换荧光,分别对应于Tm³⁺离子的¹G₄→³H₆、¹G₄→³F₄、³F₃→³H₆能级跃迁过程。利用上转换发射功率与980 nm激光器工作电流关系估算出跃迁过程吸收光子数目为2.72,2.69,2.01,从而确定出前两者为三光子吸收过程,最后一个对应于双光子吸收过程。运用Judd-Ofelt理论研究样品光谱特性,根据样品的吸收谱得到样品的谱线强度参数Ω_t（t=2,4,6）,进而得出理论振子强度及实验振子强度,二者均方根偏差δ_rms=1.299×10^-7。计算了Tm³⁺离子向下能级跃迁的跃迁几率、跃迁分支比等参数。最后得出结论：（1）³F₄能级寿命较长,适合作为上转换中间能级;（2）³H₅能级寿命较长,且³H₅→³H₆跃迁分支比（96.46%）接近100%,可用于产生1 216 nm激光。