Sr2 CeO4电荷迁移发光的光谱结构规律研究

利用高温固相反应法分别合成了不同物相形成机理的Sr2CeO4，Sr2CeO4：Ca^2 和Sr2CeO4：Ba^2 样品，并对其光谱特性进行了研究．结果发现，对于由SrO和CeO2直接反应生成的Sr2CeO4(Ⅰ)，激发主峰位于256nm左右；而对于SrCeO4和SrO反应生成的Sr2CeO4(Ⅱ)，激发主峰位于279nm左右．在Sr2CeO4(Ⅰ)中掺入Ca^2 ，其激发光谱随着Ca^2 离子浓度的增加逐渐接近于Sr2CeO4(Ⅱ)的激发光谱．激发主峰带应属于CeO6八面体终端Ce^4 -O^2-键的电荷迁移带．对于激发光谱中340nm左右的弱激发峰，其峰值波长不受形成机理及Ca^2 掺杂的影响，只是其强度随着激发主峰的红移而增加，它可能属于CeO6八面体平面上Ce^4 -O^2-键的电荷迁移带．形成机理及Ca^2 掺杂对发射光谱没有影响．Ca^2 在Sr2CeO4(Ⅱ)与Ba^2 在Sr2CeO4(Ⅰ)和(Ⅱ)中均难于替代Sr^2 的位置．     

Sr2CeO4物相的形成机制及其对光谱特性的影响

采用X射线衍射技术分析了SrCO3和CeO2 (摩尔比2∶1)混合粉料经不同温度与时间反应后的物相组成。发现Sr2 CeO4 物相存在着两种形成机制。当烧结温度高于10 0 0℃时,Sr2 CeO4 由中间相SrCeO3和SrCO3反应生成;而当温度较低时,Sr2 CeO4 直接由两种原始粉料反应生成。形成机制的差别对Sr2 CeO4 激发光谱产生明显的影响,由前者形成的Sr2 CeO4 ,强激发峰位于2 80nm左右;由后者形成的样品,强激发峰位于2 5 4nm左右。形成机制的差别对发射光谱峰位没有影响。     

电荷补偿对Sr_2SiO_4∶Dy~(3+)材料发射光谱的影响

采用高温固相反应方法在空气中制备了Sr2SiO4∶Dy^3＋发光材料。在365 nm紫外光激发下,测得Sr2SiO4∶Dy^3＋材料的发射光谱为一多峰宽谱,发射峰分别位于486,575和665 nm处。研究了电荷补偿剂Li^＋,Na^＋和K^＋对Sr2SiO4∶Dy^3＋材料发射光谱强度的影响,结果显示,不同电荷补偿剂下,随电荷补偿剂掺杂浓度的增大,Sr2SiO4∶Dy^3＋材料发射光谱强度的演化趋势相同,即,Sr2SiO4∶Dy^3＋材料发射峰强度先增大后减小,但不同电荷补偿剂下,材料发射峰强度最大处对应的补偿剂浓度不同,对应Li^＋,Na^＋和K^＋时,浓度分别为4 mol%,3 mol%和3 mol%。同时,对研究结果进行了理论分析。     

溶胶-凝胶法制备掺Sm3+的SiO2玻璃的结构及发光性能

利用溶胶－凝胶技术制备了掺不同量Sm^3+和不同退火温度下的SiO2凝胶和玻璃,通过三维荧光光谱、激发光谱、发射光谱的测试,确定了Sm^3+在SiO2凝胶玻璃中的最佳激发波长为360nm,最强发射波长为610nm,激发光谱的峰位置在360、393、464nm处,发射光谱的峰位置在578、591、595、610、732处,分别归属于^4G5/2-^6H5/2、^4G5/2-^5H7/2、^4G5/2-^6H11/2跃迁,并证明当掺杂量达到1．15％时,Sm^3+的发光最强,当Sm^3+的掺杂量超过1．15％时,发生浓度猝灭效应。     

纳米晶ZrO2：Pr^3＋与ZrO2：Pr^3＋，Sm^3＋发光研究

采用化学共沉淀法制备了纳米晶ZrO2：pr^3＋粉体，所制备的纳米晶ZrO2：Pr^3＋粉体中Pr^3＋的强室温特征发射的两个主发射带为^1D2-^2H4和^3P0-^3H4跃迁。不同热处理温度下纳米晶ZrO2：Pr^3＋晶体结构不同，因此它们的发光不同；ZrO2基质向Pr^3＋有能量传递，在高温煅烧得到的单斜相配位场中能量传递较好。荧光强度与Pr^3＋浓度的关系研究表明：^3P0和^1D2功能级有不同的猝灭规律，由于[^1D2,^3H4]→[^1G4,^3F4]的交叉弛豫，使得^1D2-^3H4跃迁的猝灭浓度很低，在我们的实验中，掺0．1mol％Pr^3＋时^1D2-^3H4地跃迁发射最强，掺2mol％Pr^3＋时^3R0-^3H4跃迁发射最强。文章制备的纳米晶ZrO2：Pr^3＋，Sm^3＋中Sm^3＋的^4G（5-2）～^6H（7／2）跃迁荧光峰因Pr^3＋加入而增强，这除了两种离子某些能级相近产生荧光发射的叠加效应外，还存在Pr^3＋→Sm^3＋的能量传递。     

Zn2SiO4(ZnB2O4):Mn2+,Sm3+发光材料的制备与荧光性能

使用高温固相法首次合成了Zn2SiO4(ZnB2O4):Mn2+,Sm3+发光材料,探讨了烧结温度、Sm2+含量对样品荧光性能的影响.利用X射线衍射(XRD)、荧光光谱等分析手段对Zn2SiO4(ZnB2O4):Mn2+,Sm3+粉末的结构、发光性能进行了表征.确定了该荧光材料的最佳合成条件,离子掺杂浓度等.实验结果表...     

溶胶-凝胶法合成Sr2CeO4及其发光性能的研究

采用Pechini溶胶－凝胶法合成了Sr2CeO4粉末。利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、热重及差热分析（TG－DTA）以及发光光谱等测试手段对Sr2CeO4的结晶过程、发光性质进行了研究。XRD结果表明，用Pechini溶胶－凝胶法合成的样品800℃时已开始结晶，900℃时可得到三斜晶系的Sr2CeO4多晶粉末。扫描电镜照片可以看出颗粒大小不均匀，粒径约为1－5μm。发光光谱测试表明Sr2CeO4粉末的激发光谱是一个宽带双峰结构，分别位于310nm和340nm。这个宽带属于Ce^4 的电荷迁移带。用340nm激发样品，其发射光谱也是一个宽带，最大峰位于475nm，这个峰属于Ce^4 的f→t1g跃迁。用310nm激发得到的发射光谱与用340nm激发得到的发射光谱相同。     

Li+离子掺杂Gd2O3∶Sm3+纳米晶的发光增强

采用燃烧法制备了Gd2O3∶Sm3 和Li 离子掺杂的Gd2O3∶Sm3 纳米晶,根据X射线衍射图谱确定所得纳米样品为纯立方相.在室温下,用275 nm和980 nm激发光激发各样品时,可分别观测到Sm3 离子的强荧光发射和上转换特征发射,其主发射峰分别位于560,602,650 nm处,分别对应着Sm3 离子的4G5/2→6H5/2,4G5/2→6H7/2和4G5/2→6H9/2的电子跃迁,其中以4G5/2→6H7/2跃迁的光谱强度最大.实验表明Li 离子的掺人使得Sm3 离子的荧光发射强度显著增加.通过对样品的XRD、TEM和激发光谱、发射光谱的研究,分析了引起样品荧光强度变化的原因.     

白光LED用红色荧光粉CeO_2∶Eu~(3+)的光谱性能研究

使用共沉淀法制备不同掺杂浓度的CeO2∶Eu3+的荧光粉,并利用XRD,激发和发射光谱对其光学性质进行了研究。PL激发光谱中出现300~400nm的源于基质CeO2的强吸收宽带以及较弱的Eu3+的7 F0-5 D2(467nm)吸收峰。由于Ce4+和Eu3+半径十分接近,因而Eu3+在CeO2中具有较高的固溶度。当高浓度Eu3+掺杂CeO2时,出现了7F0-5 D2(467nm)吸收峰的极大增强。在467nm激发下获得了Eu3+的5 D0—7 F1(592nm)和5 D0—7 F2(612nm)跃迁的特征红光发射。与电荷迁移带激发下获得的红光相比,在467nm蓝光激发下获得的红光强度是其5倍。7 F0—5 D2(467nm)的强电子吸收与蓝光LED芯片的输出波长相匹配,在蓝光激发下获得明亮的红光发射。因此,Eu3+掺杂CeO2荧光粉是一种有潜力的用于白光LED的红色荧光粉。     

LiCaBO_3:Sm~(3+)材料的发光特性(英文)

以CaCO3(99.9%)、Li2CO3(99.9%)、Na2CO3(99.9%)K2CO3(99.9%)、H3BO3(99.9%)、Sm2O3(99.9%)为原料,按所设计的化学计量比称取以上原料,在玛瑙研钵中混合均匀并充分研磨,装入刚玉坩埚,采用固相法制备LiCaBO3:Sm3+材料;通过美国XRD6000型X射线衍射仪和日本岛津RF-540荧光分光光度计对材料的性能进行表征,所有测量均在室温条件下进行。LiCaBO3:Sm3+材料的发射光谱由三个橙红色发射峰组成,主峰位于561,602,651nm,分别对应Sm3+的4G5/2→6H5/2、4G5/2→6H7/2和4G5/2→6H9/2跃迁;监测602nm发射峰,得到其激发光谱由320～420nm的宽激发带组成。由激发和发射光谱看出,LiCaBO3:Sm3+能够有效地被紫外LED芯片激发,发射红色光。研究了Sm3+浓度(x)对LiCa1-xBO3:xSm3+材料发射强度的影响,结果表明:随Sm3+浓度的增大,发射强度先增强后减弱,Sm3+掺杂摩尔分数为3%时,发射强度最大,依据Dexter理论,计算得出其浓度猝灭机理为电偶极-偶极相互作用。掺入电荷补偿剂Li+、Na+和K+均提高了LiCaBO3:Sm3+材料的发射强度。     

CeO2:Eu3+粉末的溶胶-凝胶法制备及发光性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了不同浓度Eu3 掺杂的CeO2发光粉,样品粉末在紫外光激发下发出明亮的橙红色光.利用X射线衍射(XRD)、热重-差热分析(TG-DTA)和光致发光光谱(PL)对样品的结晶过程和发光性质进行了表征.XRD分析表明在0.2at.%～10at.%的Eu3 掺杂范围内,用溶胶-凝胶法合成的样品在500℃就结晶成纯相的CeO2:Eu3 多晶粉末.由于Ce4 和Eu3 离子半径十分接近,因而Eu3 在CeO2中具有较高的固溶度.PL激发谱中出现在300～390 nm的宽带激发峰起源于基质CeO2的吸收,电子吸收能量后,发生O2--Ce4 的电荷迁移,再将能量传递给Eu3 .PL发射谱显示Eu3 含量为6at.%的样品发光强度最强,随后出现浓度猝灭.导致发光出现浓度猝灭的机制是电偶极-电四极相互作用.样品烧结温度的升高,促使晶粒长大和结晶完整性提高,从而显著提高了CeO2:Eu3 粉末的发光强度.     

白光LED用Eu~(2+)离子激活含氮铝酸盐发光粉的制备

采用高温固相反应法制备Sr3Al2O6-3x/2Nx∶Eu2+发光材料。发光光谱分析表明,该材料在400~550nm可见光激发下,发射光谱为峰值波长为600 nm的宽带谱。XRD分析结果显示,Sr3Al2O6-3x/2Nx与Sr3Al2O6的晶体结构相同。研究了Eu2+离子浓度对材料发光性能的影响,结果表明随着Eu2+离子浓度的增加,材料的发光强度呈现出先增强后减弱的趋势,当Eu2+浓度为15%时,发光强度最大。根据Dexter理论,其浓度猝灭机理是电四极-电四极的相互作用。引入Ce3+作为敏化剂,样品的发光强度明显增强。     

白光LED用Ce3+/Sm3+共掺玻璃和微晶玻璃的发光特性及能量传递研究

采用高温熔融法制备了一系列Ce³⁺/Sm³⁺共掺透明微晶玻璃,并研究了其发光特性。在微晶玻璃中Ce³⁺呈现出基于4f-5d跃迁的较强的宽带蓝光发射,通过调节Ce³⁺/Sm³⁺离子的掺杂浓度,Ce³⁺/Sm³⁺离子共掺微晶玻璃发光的色度逐渐发生变化,当CeO₂/Sm₂O₃掺杂的量比为1:1时,制得的微晶玻璃发光色坐标为(0.315, 0.296)。通过光谱和荧光衰减曲线,研究了Ce³⁺离子到Sm³⁺离子的能量传递,在SAZKNGC_0.6S_0.6微晶玻璃中,Ce³⁺离子向Sm³⁺离子传递能量效率约为20%。结果表明,Ce³⁺/Sm³⁺共掺微晶玻璃是白光LED的一种潜在基质材料。     

新型红色荧光粉Sr2ZnMoO6:Sm3+的制备与发光性能

采用高温固相法合成了Sr₂ZnMoO₆:Sm³⁺新型红色荧光材料,并对其发光特性进行了研究。XRD测量结果表明所制备样品为纯相Sr₂ZnMoO₆晶体。样品的发射光谱由一系列锐谱组成,分别位于563 nm(⁴G_5/2→⁶H_5/2)、598 nm(⁴G_5/2→⁶H_7/2)、607 nm(⁴G_5/2→⁶H_7/2)和645 nm(⁴G_5/2→⁶H_9/2),最强发射为645 nm。样品激发光谱由电荷迁移带CT和Sm³⁺离子的特征激发峰组成,主激发峰位于284 nm(CT)和403 nm(⁶H_5/2-⁴L_13/2)。 随着Sm³⁺浓度的增大, Sr_2-xZnMoO₆:xSm³⁺材料的发光强度先增大后减小, 在x≥2%时,发生浓度猝灭现象。根据Dexter理论分析其猝灭机理为电偶极-电偶极相互作用。比较了Li⁺、Na⁺和K⁺作为电荷补偿剂的作用,发现均使Sr₂ZnMoO₆:Sm³⁺材料的发射强度得到增强,但以Li⁺补偿效果最为显著。     

SrIn2O4:Sm3+红色荧光粉的发光特性

采用燃烧法合成了SrIn2O4:Sm3+红色荧光粉并研究了其发光性质.发射光谱由位于红橙区的3个主要荧光发射峰组成,峰值分别为568,606,660 nm,对应Sm3+的4G5/2→6H5/2、4G5/2→6H7/2和4G5/2→6H9/2特征跃迁发射,其中606 nm的发射最强.激发光谱包括峰值位于323,413 n...     

Ce~(3+)、Tb~(3+)在SrZnP_2O_7材料中的发光及能量传递

采用高温固相法制备了Ce3+、Tb3+激活的SrZnP2O7材料,并研究了材料的发光性质。在290 nm紫外光激发下,SrZnP2O7∶Ce3+材料的发射光谱为双峰宽谱,主峰位于329 nm。SrZnP2O7∶Tb3+材料的发射光谱由420,443,491,545,587,625 nm六个峰组成,分别对应Tb3+的5D3→7F5、5D3→7F4、5D4→7F6、5D4→7F5、5D4→7F4和5D4→7F3特征发射;监测545 nm最强发射峰,所得激发光谱覆盖200~400 nm,主峰为380 nm。研究了Ce3+、Tb3+在SrZnP2O7材料中的能量传递过程,发现,Ce3+对Tb3+具有很强的敏化作用,提高了SrZnP2O7∶Tb3+材料的发射强度,当Ce3+摩尔分数为3%时,SrZnP2O7∶Tb3+材料的发射强度提高了近2倍。引入电荷补偿剂可提高SrZnP2O7∶Tb3+材料的发射强度,其中以掺入Li+和Cl-时效果最明显。     

Temperature-dependent photoluminescence properties of Sr2CeO4:Eu3+ and its modification for use in fluorescence thermometry

The efficient red material Sr2CeO4:Eu3+ (SCOE) has been studied as a potential thermographic phosphor for application in the single-color fluorescence thermometry technique. The temperature-dependent photoluminescence spectra and the integrated emission intensity of SCOE at different temperatures indicate that this red-light-emitting phosphor is extremely sensitive to ambient temperature. On this basis, we designed another three red materials as potential thermographic phosphors that have higher brightness and temperature sensitivity than SCOE, by means of adding Li+, Na+, and K+ ions into the lattice.     

Tb~(3+)和Ce~(3+)在Sr_7Zr(PO_4)_6基质中能量传递及发光特性研究

用高温固相法制备了Sr_7Zr(PO_4)_6∶Tb~(3+)、Sr_7Zr(PO_4)_6∶Ce~(3+)及Sr_7Zr(PO_4)_6∶Tb~(3+),Ce~(3+)一系列荧光粉,并通过X射线衍射仪及荧光光谱仪分析了其结构和发光性质。结果表明,Sr_7Zr(PO_4)_6∶Tb~(3+)呈现特征绿色发射,最强发射峰位于543 nm,属于Tb~(3+)的5D4→7F5跃迁,激发峰位于226 nm处,但激发带较窄。为拓宽其激发带的宽度,在Sr_7Zr(PO_4)_6∶Tb~(3+)中掺入了Ce~(3+),观察到掺入Ce~(3+)后激发带变宽,且在Ce~(3+)的激发波长处激发得到了Tb~(3+)的发射,表明存在Ce~(3+)到Tb~(3+)的能量传递。     

荧光粉Y3Mg2AlSi2O12∶Ce3+的合成及光谱性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了Y₃Mg₂AlSi₂O₁₂∶Ce³⁺荧光粉。用X射线粉晶衍射(XRD)仪对其进行了物相分析,用电子扫描电镜(SEM)观察了该荧光粉的形貌,同时测定了激发光谱及发射光谱。结果表明,Y₃Mg₂AlSi₂O₁₂∶Ce³⁺的晶体结构与Y₃Al₅O₁₂(钇铝石榴石)一致,形貌也表现出等轴粒状的特点。发射谱为峰值位于580 nm处的宽带发射,是Ce³⁺的 4f⁶5d¹-4f⁷特征跃迁发射。激发谱表现为340 nm和468 nm的双峰带,可以被蓝光有效的激发。Ce³⁺的浓度对发光强度有明显的影响,当Ce³⁺的摩尔分数为0.06时,发光强度最大。最后考察了成分取代而导致的Y₃Mg₂AlSi₂O₁₂∶Ce³⁺的物相转变和对发光性能的影响。     

Ce^3＋离子敏化Eu^3＋：Cr^3＋：Sm^3＋：YAG外延层的荧光现象

对Ce^3 :Eu^3 :Cr^3 :Sm^3 :YAG外延层中的荧光敏经现象进行了报道和分析，在较高浓度的Ce^3 离子掺杂时，外处层在蓝色、绿色波段出现了新的荧光谱线，可解释为在Ce^3 离子每化作用下，Eu^3 离子产生了由高位激发态能级^5Di(i=1,2,3）直接到基态能级^7Fj(j=0,1,2,3）的辐射跃迁过程，并且这种Ce^3 :Eu^3 :Cr^3 :Sm^3 :YAG外延层还是一种新颖的白色单晶荧光材料。