高密度发光材料BiTaO4∶Pr3+和BiTaO4的发光特性研究

研究了BiTaO4∶Pr3+, BiTaO4的光致发光性质, 测量了BiTaO4的红外透射和漫反射光谱. BiTaO4的光致发光光谱发射峰位于约420, 440, 465 nm; 其激发谱在约330～370 nm范围有明显的激发. BiTaO4∶Pr3+的光致发光光谱为Pr3+的特征发射, 主峰为606 nm, 来自Pr3+的3P0→3H6跃迁; 其激发谱由来自于基质的峰值为325 nm和范围在375～430 nm的宽激发带以及Pr3+的特征激发组成, 325 nm, 375～430 nm的激发带可能分别来自钽酸根团的电荷迁移跃迁和基质的带间缺陷能级的吸收; 在BiTaO4∶Pr3+中存在着基质→Pr3+的能量传递. 由于BiTaO4∶Pr3+基质的密度和Pr3+的发光强度均超过PbWO4, 因此BiTaO4∶Pr3+可能是潜在的重闪烁体.     

Pr^3＋掺杂的LaF3纳米微晶／氟氧化物玻璃陶瓷的4f5d能级光谱性质

用同步辐射的真空紫外(VUV)和紫外(UV)作为激发源研究了Pr^3 (0．1％)掺杂的LaF3纳米微晶，氟氧化物玻璃陶瓷的4f5d能级光谱性质。样品中存在两种不同的Pr^3 -LaF3微晶中的Pr^3 最低的4f5d能级在^1S0能级之上，玻璃中的却在^S0能级之下，通过VUV和UV激发光谱得出这两种Pr^3 最低的4f5d能级的位置。当用181nm光激发样品时，在发射光谱中同时观察到了微晶中Pr^3 4f^2→4f^2的窄谱带发射和玻璃中4f5d→4f^2的宽谱带发射。在20K时观察到了LaF3纳米微晶中作为Pr^3 光子级联发射(PCE)第二步的^3P0→H4的跃迁，室温下却没有观察到，文中详细讨论了产生这种现象的原因。     

GdVO4：Eu^3＋的真空紫外激发光谱研究

报道GdVO4:Eu^3 的光致发光光谱和真空紫外－紫外激发光谱。GdVO4:Eu^3 是高效率的真空紫外－紫外激发荧光材料。GdVO4:Eu^3 在60－350nm真空紫外－紫外波段的激发可能主要来源于基质的吸收,有明显的Eu^3 及Gd^3 的4f^n-15d吸收,在GdVO4:Eu^3 中,存在如下能量传递过程：VO4^3-→Eu^3 ,Gd^3 →Eu^3 ,Gd^3 →VO4^3-→Eu^3 ;通过后两个过程,Gd^3 -Eu^3 可实现量子剪裁。     

Zn4B6O13∶ Ce3+, Tb3+ 的合成与发光

高温固相扩散方法首次合成了Zn4B6O13:Ce^3 ,Tb^3 光致光材料。通过XRD分析获得晶胞参数：α=0.7472nm,V=0.4172nm^3,为立方晶系，研究Ce^3 和Ce^3 ,Tb^3 在Zm4B6O13中的激发和发射光谱，发现Ce^3 在Zn4B6O13中的激发和发射带比Ce^3 在其他基质中红移2.38-4.94KK,Ce^3 的发射带与Tb^3 与^7F6→^5G2,^5D1,^5H7吸收带有很好的重叠，使Ce^3 对Tb^3 有良好的敏化作用。Ce^3 ,Tb^3 在基质中的能量传递机理为：Ce^3 →Ce^3 和Ce^3 →Tb^3 之间的偶极子－－偶极子的电多级相互作用的共振传递机理，色坐标为：x=0.281,y=0.619。SEM摄取产物晶貌，颗粒均匀，平均粒度为0.23μm，接近纳米级。     

用脉冲激光溅射法制备的Yb^3＋和Er^3＋共掺杂氟化物薄膜的上转换发光

脉冲激光溅射法（PLD），作为一种制备高质量薄膜的方法，被广泛地用于制备超导、铁电等薄膜。用PLD法制备的Yb^3 和Er^3 共掺杂氟化物薄膜的上转换发光性质。在978nm LD激发下，薄膜发出强烈的橙色光，用日立－F4500光谱仪测量了其上转换发光光谱，观测到了Er^3 很强的^2H9/2→^4I15/2(408nm),^2H11/2→^4I15/2(520nm),^4S3/2→^4I15/2(550nm)和^4F9/2→^4I15/2(650nm)跃迁发射峰。给出了上转换发光强度随激发强度的关系，分析了其上转换发光机制及紫色上转换发光增强的原因。     

Ce~(3+),Mn~(2+)共掺NaYF_4微米六棱柱的发光性能和能量传递研究

通过水热法合成了单分散的六方相NaYF_4:5%Ce~(3+),x%Mn~(2+)(摩尔分数,x=0,5,10,15)微米六棱柱。扫描电镜(SEM)分析表明,样品尺寸均匀,平均长度和平均高度约为2.02μm和700 nm。NaYF_4:5%Ce~(3+),x%Mn~(2+)发光性质的研究结果表明,在激发谱中,245 nm的激发峰来自于Ce~(3+)的4f→5d跃迁;332 nm的激发峰对应于Mn~(2+)的6A1(6S)→4E(4D)跃迁和自陷激子(STE)的激发。在发射谱中,302和422 nm的宽带发射峰分别对应Ce~(3+)的5d→4f跃迁和基质中自陷激子的发光;538和587 nm的宽带发射峰分别对应Mn~(2+)的~4A_1(~4G)→6A1(6S)跃迁和4T1(4G)→6A1(6S)跃迁。随着Mn~(2+)含量的增加,Ce~(3+)的发射强度逐渐减弱,而Mn~(2+)的538 nm(~4A_1(~4G)→6A1(6S))发射峰强度逐渐增强,这表明在NaYF_4基质中,存在Ce~(3+)和Mn~(2+)之间的能量传递。     

新型铕双β-二酮红光材料的合成与发光性质

通过分子设计,合成了一种新颖的双β-二酮有机配体9-乙基-3,6-二（乙酰基-3-苯甲酰基）咔唑（H2L）及其铕配合物,红外光谱和电子光谱表明Eu^3＋与H2L发生配位。配合物的溶液荧光光谱不仅有613 nm处的中心离子Eu^3＋的特征红光,属^5D0→^7F2跃迁带,还有445nm处配体的宽带蓝色发光,属H2L^＊→H2L跃迁带,而配合物的光致发光光谱只有611 nm处为中心离子Eu^3＋的特征红光,属^5D0→^7F2跃迁带,峰形尖锐,半峰宽仅7 nm,单色性好,表明该固体铕双β-二酮配合物是一种潜在的红色发光材料。     

SrHfO3：Ce纳米粉体与陶瓷的发光特性研究

采用共沉淀法制备了Sr0.99Ce0.01HfO3纳米粉体，采用常压烧结工艺制备了Sr0.99Ce0.01HfO3陶瓷材料，烧结温度和烧结时间分别为1600℃和4h。采用XRD，SEM，TEM等手段表征了粉体和陶瓷样品，讨论了材料的激发光谱和发射光谱。Sr0.99Ce0.01HfO3纳米粉体的激发光谱由2个激发峰构成，峰值分别位于216和309nm；220nm激发的粉体的发射光谱主要由两个发光谱带组成，其峰值分别是398和467nm，分别对应5d→^2F，2和5d→^2F7/2发光跃迁。而309nm激发的粉体的发射光谱只有一个宽带发射峰，峰值位于392nm。Sr0.99Ce0.01HfO3陶瓷样品的激发光谱由一个宽带激发峰构成，峰值位于312nm；发射光谱由一个宽带发射峰构成，峰值位于402nm。     

SrB4O7:Pr^3+中Pr^3+的发光性质

本研究报道Pr^3+在SrB4O7中的发光性质,在SrB4O7中Pr^3+离子的4f5d能态高于1^S0能级,因此,在207nmUV光激发下,Pr^3+能够把所吸收的一个高能量的UV光子转换为两个可见光子的发射(光子倍增);在此氧化物基质中的光子倍增主要是由于阳离子处于弱的晶体场格位之中;由于与稀土离子弱联结相关的声子振动频率低(hωmax～1200cm^-1),因此还能观察到从3^P0能级向低能级的跃迁。第一个光子的发射由1^S0→1^G4(313nm),1^S0→1^D2(338nm)和1^S0→1^I6(405nm)的辐射跃迁组成;第二个光子的发射由3^P0和1^D2能级向低能级的辐射跃迁组成[3^P0→(3^HJ,3^FJ)和1^D2→(3^H4,3^H5)]。     

ZrO2∶Tb3+纳米晶的离子交换法制备及其发光特性

以强碱性阴离子交换树脂为交换介质,采用离子交换法制备了稀土Tb3+离子掺杂的ZrO2:Tb3+纳米晶.通过XRD,TG-DSC,TEM,HRTEM等手段分析了样品制备过程的物相变化及晶粒形貌,用荧光光度计研究了样品的三维荧光光谱、激发光谱和发射光谱.结果表明:前驱沉淀物经800℃焙烧处理2 h,制备出近方型形貌,颗粒分散性好、尺寸约为40 nm的四方相ZrO2:Tb3+纳米晶.当焙烧温度升高到900℃以上时样品出现了少量单斜晶相,而经800℃焙烧处理的纯Zr02是以四方相和单斜相同时存在.说明稀土Tb3+离子的掺杂对ZrO2基质的四方晶相起到稳定作用.由ZrO2:Tb3+)的等角三维荧光光谱图显示Tb3+在ZrO2基质中的最佳激发波长为290 nm:在290 nm波长光的激发下观察到纳米ZrO2中Tb3+的发射峰位于491,545,582 nm分别对应于Tb3+的5D4→7F6、5D4→7F5、5D4→7F4、5D4→7F4能级跃迁,以491,545nm的发射峰最强,其中经800℃焙烧处理的样品其5D4→7F6跃迁发射与5D4→7F5跃迁发射强度几乎相同,说明该法制备的纳米ZrO2:Tb3+中5D4→7F6跃迁发射增强,使Tb3+发光的蓝色成分增加了.     

La2CaBl0O19：Ce3＋在VUV-Vis范围的发光性质研究

通过研究La2CaB10O19:Ce3 在VUV-Vis范围的光谱，发现Ce3 在La2CaBl0O19中共有两种格位．分别取代了十配位的La3 和八配位的Ca2 ．从而发射光谱中没有出现特征的双峰。而出现了峰值约位于307．330和356nm的3个发射峰．由于在低对称性晶体场中d轨道的分裂．激发光谱中位于194，224,243,260,274和318nm的峰是由两个格位的Ce3 的f-d跃迁引起的．Ce^3 占据两个格位．可以通过以Eu3 为荧光探针的发射光谱中出现的两个5Do-7Fo跃迁得到验证．峰值位于162nm的激发谱带是基质吸收带．与基质禁带宽度相对应．通过计算．不排除其中包含O2-→Ce3 的电荷迁移带的可能性．     

硼离子对铕掺杂SiO2干凝胶发光性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了Al单掺和B，Al共掺的Eu掺杂SiO2干凝胶。利用荧光光谱、IR，XRD，DSC，TG／DTG等技术研究了硼离子、退火温度对样品发光性质的影响。经500℃以上退火处理用248nm激发的样品，产生Eu^3＋离子^5D0→^7FJ的特征发射，^5D0→^7F1的跃迁分裂为两个峰。比较615nm处的发光强度，掺硼酸样品的发光强度是不加硼酸发光强度的3．3倍。这是因为B离子的加入，在材料中形成了Si—O—B键，破坏了网络的对称性，加强了Eu^3＋的红光发射。当退火温度上升到850℃用350nm激发时，样品有很强的Eu^2＋蓝光发射。Al单掺的发射中心在437nm处，发射半峰宽约为70nm，而B，Al共掺样品的发光中心蓝移到425nm处，单掺样品的蓝光强度几乎是共掺样品强度的2倍。这是由于硼酸的加入改变了基质的网络结构，从而导致单掺和共掺样品发射峰位和强度的改变。     

Gd3Ga5O12∶Eu3+发光纳米晶的燃烧合成及性质

以尿素为燃烧剂,乙二醇为分散剂采用燃烧法制备了Gd3Ga5O12∶Eu3+纳米晶。利用X射线衍射、电镜和荧光光谱对前驱体和热处理后样品的结构、形貌和发光性能进行了表征。XRD结果表明:700℃热处理2 h即可获得立方结构Gd3Ga5O12∶Eu3+纳米晶。根据Scherrer公式估算经700℃和900℃热处理2 h获得的纳米晶的一次性粒径分别为28 nm和42 nm。发射光谱和激发光谱的结果表明:特征发射峰来自于5D0-7FJ跃迁,而来自于Eu3+的5D0→7F1的磁偶极跃迁发射最强;宽激发带主要来自于Eu-O电荷迁移带和Gd3Ga5O12基质吸收。发射强度和激发强度随热处理温度的提高而增强。     

Ca10(Si2O7)3Cl2:Eu2+Mn2+单-基质白光荧光粉的发光性质

用高温固相法合成了颜色可调的Ca10(Si2O7)3Cl2:Eu2+Mn2+荧光粉.研究了它的发光性质和Eu2+与Mn2+之间的能量传递.Eu2+离子在Ca10(Si2O7)3Cl2晶体中形成了峰值为426 nm和523 nm的5d→4f跃迁发光,Eu2+中心向Mn2+中心传递能量,敏化Mn2+离子4T1(4G)-6A1(6S)跃迁而产生585 nm的黄光发射.黄绿蓝3个发射带叠加在单一基质中实现了白光发射.3个发射带的激发谱范围位于250-480 nm处,Ca10(Si2O7)3Cl2:Eu2+Mn2+在紫外-近紫外波段(350～410 nm)范围内有很强的激发,是一种适合InGaN管芯激发的单一基质白光LED荧光粉.     

YVO_4:Eu~(3+)纳米晶的水热合成与发光特性

采用水热法在不同温度下制备了系列YVO4:Eu3+纳米晶。利用X射线衍射、电镜和荧光光谱对前驱体和系列样品的结构、形貌和发光性能进行了研究。XRD研究结果表明:合成的样品均为四方相YVO4,纳米晶的一次性粒径分布在13~44 nm。发射光谱和激发光谱的研究表明:特征发射峰来自于5D0-7FJ跃迁,激发带主要来自于Eu-O和V-O的电荷迁移带,发射强度和激发强度随样品结晶度的提高而增强。对样品5D0-7F2跃迁中来自于不同态的发射峰的相对强度进行了比较和讨论。     

氧分压对ZnO:Eu~(3+),Li~+薄膜结构和光学性质的影响

利用脉冲激光沉积(PLD)法在Si(111)衬底上制备了ZnO:Eu~(3+),Li+薄膜,分别通过XRD谱和光致发光(PL)谱测试研究了氧分压不同时薄膜结构和发光性质。XRD谱研究表明,所有样品均仅出现ZnO基质的(002)衍射峰,说明Eu~(3+)已进入ZnO基质晶格,没有单独形成结晶氧化物。PL谱研究表明,当用325 nm的光激发样品时,样品的发光仅由ZnO基质的紫外发光和绿光发射组成,没有出现稀土Eu~(3+)的特征发光峰。当用395 nm的光激发样品时,在594和613 nm处出现两个明显的Eu~(3+)特征发光峰,分别属于Eu~(3+)的磁偶极跃迁(~5D_0→~7F_1)和电偶极跃迁(~5D_0→~7F_2),而且随着氧压的增加,594 nm处的发光峰强度变化不大,但613 nm处的发光峰强度明显增强。     

LaPO4:Eu3+纳米粒子的多醇法合成及其光致发光性能研究

以一缩二乙二醇为溶剂，采用多醇法（polyol method）合成LaPO4：Eu^3＋纳米发光材料，利用XRD、FE．SEM、TG-DTA、Uv-vis光谱、光致发光光谱（PL）及寿命等手段进行了表征。结果表明：所得到的材料结晶完好，具有LaPO4的独居石型结构；粒子的形貌为球形，其粒径约为25nm；在波长为258nm的紫外光激发下，其发射光谱由Eu^3＋的5D0^-7FJ（J=1，2，3，4）特征发射组成，在592nm处的磁偶极跃迁（5D0^-7F1）最强，表现为Eu^3＋的橙-红特征发射；LaP04：Eu^3＋纳米粒子中Eu^3＋的最佳掺杂浓度为5％（摩尔比）；Eu^3＋的光致发光衰减曲线符合单指数行为，其寿命（τ）为3．9ms。     

静电纺丝方法制备CaTiO3∶Er3+微米带及其上转换发光性质

CaTiO3:Er3+微米带由静电纺丝方法制备.用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和上转换发光表征所制备的样品.SEM和TEM测试证实所得前躯体微米带尺寸均一,烧后得到的微米带是由纳米粒子组成的.在980 nm激光激发下,CaTiO3:Er3样品发出绿光,绿光发射峰位于546 nm,可归属于Er3+离子的4S3/2 →4I15/2跃迁.当Er3+离子的掺杂浓度提高,因为Er3+离子之间的能量传递,红光发射相对于绿光发射增强.     

CeF_3:Tb的水热合成及发光性能研究

在水热条件下,以Ce(NO3)3,Tb(NO3)3和Na BF4为前驱体成功合成了Ce F3:Tb发光材料。X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM)以及高分辨投射电镜(HRTEM)表征结果表明:所制备的Ce F3:Tb发光材料结晶良好,具有单分散六方片状形貌,颗粒尺寸分布范围为380~420 nm,平均粒径400 nm。光致发光性能(PL)测试表明:其激发光谱是由峰值位于250 nm左右的激发带组成,属于Ce3+4f能级到5d激发态不同晶体场劈裂组分的f-d允许跃迁;发射光谱是由Tb3+的5D4→7FJ(J=6,5,4,3)特征发射组成,其中以543 nm的5D4→7F5发射为主,表明Ce3+能够有效敏化Tb3+。     

双掺Er3+,Yb3+离子KY(WO4)2晶体的光谱性质

研究分析了用助熔剂法生长的Er^3 /Yb^3 :KY(WO4)2晶体在室温下的吸收光谱和发射光谱，在吸收谱的350－1750nm区域，除了900－1050nm的谱带是Er^3 ,Yb^3 的共同谱带，其他的都属于Er^3 的谱带，用266nm激发时产生540－560，660－680，850－870，1450－1600nm四个发射带，用976nm激发时产生的主要是Er^3 的1450－1600nm发射带，这两 的能量转移机制不相同。