Eu^2＋和Ce^3＋激活的BaYF5荧光性质

本文讨论了BaYF_5中Eu~(2 )和Ce~(3 )的光谱特征及浓度对光谱的影响。Eu~(2 )和Ce~(3 )均表现为d—f跃迁的特征激发和发射。由于Eu~(2 )—Eu~(2 ),Ce~(3 )—Ce~(3 )能量迁移的存在,两者猝灭浓度偏低,其猝灭机理为偶极-偶极相互作用。根据BaYF_5基质中Eu~(2 )和Ce~(3 )的能级关系,发现Ce~(3 )对Eu~(2 )的发射具有明显的敏化作用。其机理主要为非辐射多极子作用,但也存在辐射传递。     

用电子自旋共振波谱和荧光光谱研究BaFCl:Eu中铕的价态

BaFCl:Eu是一种优良的X射线发光材料,最近我们发现:虽然它的发光起源于Eu~(2+)离子的4f~65d→4f~7能级间的电子跃迁;但是晶体中同时存在的Eu~(3+)离子的电荷转移跃迁对发光有很明显的增强作用。因此在研究Eu~(2+)和Eu~(3+)离子在发光过程中的作用时,必须首先要知道它们在发光材料中的浓度。我们提出了一种准确测定BaFCl:Eu中Eu~(2+)和Eu~(3+)离子含量的方法。这种方法是依据Eu~(2+)离子的电子自旋共振(ESR)波谱以及Eu~(2+)和Eu~(3+)离子的发光光谱。我们合成了一系列含有不同Eu~(2+)/Eu~(3+)浓度比的BaFCl:Eu,并初步讨论了它们的发光现象。     

低价稀土离子在含氧化合物中光谱特性及其变化规律 Ⅰ.铕(Ⅱ)离子在复合碱土硫酸盐中光谱结构变化规律

BaMg(SO_4)_2具有无水钾明矾结构。Eu~(2+)在该基质中的荧光光谱结构是由特征的d-f跃迁宽带发射和f-f跃迁锐线发射组成。在Ba_(1-x)Mg_(1+x)(SO_4)_2:Eu~(2+)中,适当增大Mg~(2+)含量,线与带两种发射强度比(R=I(f—f)/I(d—f))明显增大,其中Ba_(0.4)Mg_(1.6)(SO_4)_2:Eu~(2+)的f-f锐线发射强度最大。在Ba_(1-x)Sr_xMg(SO_4)_2:Eu~(2+)中,随x增大,上述强度比变小,带峰位发生红移。对于MeSO_4:Eu~(2+)(Me=Ca,Sr,Ba)随碱土金属阳离子半径变大,其发射光谱逐渐向蓝移。采用高温固相扩散法将Eu~(2+)引入基质中。     

稀土在无机微孔材料中的荧光光谱及规律 Ⅰ.Eu~(3+)在沸石基质中的光谱特性

本文研究了经水溶液离子交换掺杂EU~(3+)的NaY,NaX和NaA沸石的光谱特性。讨论了焙烧脱水过程中Eu~(3+)在沸石笼结构中的定位对其光谱结构的影响。实验表明,在同一焙烧温度下,Eu~(3+)在NaY、NaX和NaA三种基质中的电偶极跃迁和磁偶极跃迁的发射强度比值依次增大。通过激发光谱和光电子能谱考察了Eu~(3+)在沸石体系中与骨架氧的键合作用。Eu~(3+)掺杂浓度在0.95～10.5％范围内仍未观察到浓度浓灭现象。     

用喇曼光谱研究Na_5Eu(WO_4)_4单晶的晶格振动模式

本文研究了基质发光单晶Na_5Eu(WO_4)_4在几种几何配置下的喇曼光谱和红外光谱。用群论中位置群分析法讨论了它的内、外振动模式,并对实验振动Ag,Bg真和Eg真模的归属进行了指认。由于WO_4~(2-)离子团的拉伸振动能很高,在755～940cm~(-1)范围,它是产生Eu~(3+)的5~D_2→5~D_1和5~D_1→5~D_0多声子无辐射弛豫的原因。这导致了Eu~(3+)在室温下主要产生5~D_0→7~F_j的发光跃迁,这是Na_5Eu(WO_4)_4红色发光有很高色纯度的原因。     

MF_2-xMgF_2(M=Ca,Sr,Ba)体系中Eu~(2+)离子的光谱特性

BaMgF_4不仅是良好的压电材料,而且也是Eu~(2+)离子激活磷光体的良好基质。MF_(2-x)MgF_2(M=Ca,Sr,Ba;x=1.0,2.0)中Eu~(2+)离子的荧光发射波长随M~(2+)离子半径增大向短波方向移动;并观察到了 BaF_2-_xMgF~2(x=1.5～2.5)体系中Eu~(2+)离子的f→f跃迁尖峰发射(360nm),当x=2.0时,其发射强度最大。     

Eu~(2 )离子f→f跃迁发射的若干判据

文章系统地综述了判断Eu~(2 )离子在不同基质中产生f→f跃迁发射的若干依据;比较全面地汇总了Eu~(2 )离子f→f跃迁发射的各类光谱图形;扼要地报道了我们最近得到的一些有关实验结果。     

Eu3+在碱土金属卤磷酸盐中的格位对称性及电荷迁移态

在254nm紫外光激发下研究了Eu~(3+)在Sr_3Ca_2(PO_4)_3Cl基质中的发光光谱.以Eu~(3+)为结构探针测定了Eu~(3+)所处晶格的点对称性.研究了M_5(PO_4)_3X(M=Ca,Sr,Ba;X=F,Cl,Br)基质组成改变对Eu~(3+)电荷迁移态的影响,以及温度对Ca_5(PO_4)_3Cl:Eu~(3+)发光强度的影响.     

混合价态Eu(+2,+3)离子激活的单一组分发光材料:设计合成、发光性质及机理

作为绿色照明光源的典型代表,白光发光二极管(LED)被誉为21世纪的新一代照明光源。而作为白光LED重要组成部分的荧光粉,对其性能要求也不断被提升。Eu~(2+)和Eu~(3+)由于其电子结构上的差别导致其截然不同的发光性质。其中,Eu~(2+)的特征发射为4f–4f跃迁,而Eu~(3+)离子的特征发射为4f–5d跃迁。为了结合两者各自的发光特性,近年来对于混合价态Eu离子的研究成为热点。混合价态Eu离子掺杂荧光粉结合了Eu~(2+)和Eu3+离子各自的发光特点,具有颜色灵活可调的优良性质。本文主要从Eu~(2+)、Eu~(3+)各自性质出发,从不等价取代、晶场调控等三个方面综述了混合价态Eu(+2,+3)离子激活的单一基质发光材料近年来的研究进展。此外,对不同方法制备的混合价态Eu离子掺杂荧光粉的发光性能及发光机理也进行了归纳总结,为无机荧光材料的发展提供了新的思路。     

Y_2O_2S:Eu~(3+)空心微球的制备与性能

以单分散的碳球为硬模板,采用均匀共沉淀法合成了Y_2O_2S:Eu~(3+)心微球.通过XRD、SEM、TEM、荧光光谱对其进行表征.X射线衍射测试表明所制备的Y_2O_2S:Eu~(3+)空心微球为单相,六方晶.扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)测试表明所制备的Y_2O_2S:Eu~(3+)空心微球粒径小,分布均匀.激发和发射光谱测试表明Eu~(3+)离子能有效地掺入硫氧化钇基质中,并具有良好的发光性能.     

微波等离子体法合成SrAl_2O_4:Eu~(2+),Dy~(3+)中激活剂的浓度猝灭研究

采用微波等离子体法合成SrAl_2O_4:Eu~(2+),Dy~(3+)长余辉发光材料,通过对掺杂不同激活剂浓度的产物的光谱性能、余辉性能、相组成结构的分析以及晶胞常数的计算,探讨了微波等离子体法合成srAl_2O_4:Eu~(2+),Dy~(3+)时,激活剂Eu~(2+)的浓度猝灭特性.XRD测试结果表明,Eu~(2+)离子的掺入对基质晶格畸变影响很小;光谱和余辉性能测试表明Eu~(2+)的掺杂浓度对产物的瞬时发光强度影响较大,相对而言对余辉性能的影响程度不大.产物的发光性能随Eu~(2+)摩尔浓度的增大呈现先增强后减弱的趋势,发光中心Eu~(2+)离子的猝灭浓度为4%.结合EDX结果说明,与高温固相法以及其他一些方法相比,采用微波等离子体合成技术可在一定程度上提高Eu~(2+)离子的临界猝灭浓度,从而为进一步提高长余辉发光材料的发光性能提供了可能.     

Eu~(2+)和Ce~(3+)在钙钛矿型氟化物中的光谱特征和能量传递

对具d-f和f-f两种跃迁形式的Eu~(2+)和具d-f跃迁特征的Ce~(3+),讨论了它们在ABF_3(A=K~(+),Ba~(2+);B=Li~(+),Mg~(2+),Ca~(2+))中的光谱特征。根据Eu~(2+)、Ce~(3+)在KCaF_3基质中的能级关系,实现了在复合氟化物中Ce~(3+)对Eu~(2+)能量传递,探讨了能量传递机理,并计算了传递量子效率。     

Sm~(3+)与Nd~(3+)离子在LaOX系列基质中的配位场微扰能级及其光谱解析

合成了LaOX:Sn~(3+)和LaOX:Nd~(3+)磷光体(X~-=Cl~-,Br~-),测定了它们在空温和液氮温度下的荧光光谱;基于双层点电荷配位场模型,对其荧光光谱进行了理论归属,并讨论了基质对希土离子晶场效应的影响等问题.     

MF2-MgF2(M=Ca,Sr,Ba)体系中钐离子的价态及光谱

高温固相反应合成了钐离子激活的MF_2-MgF_2磷光体,考察了合成条件及基质组成对钐离子价态的影响,并讨论了荧光光谱与基质及钐离子价态间的关系.     

铽-铕共掺杂的硅酸铝钠荧光体的光致发光性能及能量传递

采用温和的固相反应法合成了具有四方相结构的铽一铕共掺杂的硅酸铝钠(NaAlSiO_4:Tb~(3+),Eu~(3+))发光材料.利用粉末X射线衍射(XRD)、荧光光谱(PL)、时间分辨光谱(TRPL)以及荧光寿命等手段对合成的样品进行表征.研究结果表明:通过改变NaAlSiO_4:Tb~(3+),Eu~(3+)中Eu~(3+)离子的掺杂浓度,可实现其绿光及红光发射的调控;由于Tb~(3+),Eu~(3+)离子间的有效能量传递,Tb~(3+)离子的共掺杂可显著增强该基质中Eu~(3+)离子的发光性能;该能量传递现象可由TRPL光谱等手段进行证实,根据荧光寿命的数值计算可知,从Tb3~(3+)向Eu~(3+)离子的能量传递效率高达95%.     

稀土掺杂无机化合物的电子结构及应用

稀土掺杂无机化合物具有重要的应用,其电子结构决定了该类材料的光学性能。目前电子结构图(HRBE和VRBE图)提供了二价、三价稀土离子的4f, 5d各能级的相对位置和相对于基质化合物导带底和价带顶的能量位置,以及它们相对于真空的能量位置。研究人员可以根据一种稀土离子(例如Eu~(2+)和Eu~(3+))的光谱数据预测和给出14种稀土离子的4f和5d能级的HRBE和VRBE电子结构图;进一步可以预测稀土离子在化合物中的稳定价态。另外,电子结构图为理解、预测、设计和调控无机发光材料的激发/发射光谱位置、热猝灭特性、余辉性能以及闪烁性能提供重要科学依据。本文综述了电子结构图的构筑方法,并总结了其在设计和调控发光材料性能等方面的应用。     

KCaF_3∶Eu~(2+)中Eu~(2+)的发射中心

KCaF_3基质中Eu~(2+)的发射中心与制备条件密切相关,实验发现,KCaF_3:Eu~(2+)表现出两个不同的d→跃迁发射带。讨论了两个发射带的起因、相互关联及与掺杂浓度的关系。探讨了Eu~(2+)→Eu~(3+)价态转换过程。     

Eu~(2 )离子在BaF_(2-x)REF_3体系中的f→f跃迁发射

研究了Eu~(2 )离子在BaF_2-xREF_3体系中的荧光光谱结构,当RE=La,Gd,Y,Lu和Sc时,降低温度或适当改变基质中阳离子间摩尔比都观察到了EU~(2 )的f→f跃迁尖峰发射。     

沸石基质中Eu^3＋的还原及Eu^2＋的稳定性

低温弱还原条件下,在沸石基质中获得了稳定的Eu~(2+)。借助程序升温还原(TPR)技术考察了沸石中Eu~(3+)→Eu~(2+)还原温度及价态转换途径。通过穆斯堡尔谱讨论了价态转换过程中,铕离子在沸石笼结构中的配位环境及其与沸石骨架的相互作用。光电子能谱和荧光光谱数据表明,Eu~(2+)在沸石基质中价态是稳定的。     

单一基质白光荧光粉Ca0.955-xAl2Si2O8:0.045Eu2+,xMn2+的晶胞参数变化和光谱特性

利用高温固相反应制备了Ca_(0.955-x)Al_2Si_2O_8∶0.045Eu~(2+),xMn~(2+)(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20,0.25,0.30,0.325,0.35,0.375,0.40,0.425)一系列试样,系统研究了Mn~(2+)取代基质中Ca~(2+)进入晶格中对其晶胞参数和光谱特性影响。Mn~(2+)以类质同相替代Ca~(2+)进入晶体晶格中,形成了连续固溶体,试样均为三斜晶系,P空间群。随着Mn~(2+)掺杂量增加,晶胞参数(a,b,c,γ)和晶胞体积V均呈线性递减,且a轴减幅最大,b轴最小,晶面夹角(α,β)呈线性递增。在357 nm激发下,获得的Ca_(0.955-x)Al_2Si_2O_8∶0.045Eu~(2+),xMn~(2+)发射光谱均有Eu~(2+)的4f→5d跃迁产生的433 nm和Mn~(2+)的~4T_1(~4G)→~6A_1(~6S)跃迁产生的567 nm两个宽带谱组成。在荧光粉Ca_(0.955-x)Al_2Si_2O_8∶0.045Eu~(2+),xMn~(2+)中,Eu~(2+)与Mn~(2+)间存在能量传递,Eu~(2+)→Mn~(2+)间能量传递的临界距离R_(Eu-Mn)=0.947 1 nm,Eu~(2+)→Mn~(2+)能量传递过程为电四极-电四极的多极矩相互作用。通过改变Mn~(2+)掺杂量,在紫外芯片的有效激发下,荧光粉的发射光颜色可从蓝光区(0.158 2,0.086 0)逐渐移至近白光区(0.295 3,0.298 9),可获得一种紫外激发适用于白光LED的单一组分白色荧光粉。