红色长余辉材料Y2O2S : Eu,Si,M 的制备及发光性能

采用高温固相法合成了红色长余辉材料Y₂O₂S : Eu, Si, M(M=Mg,Ca,Sr,Ba),利用X晶体衍射、发光光谱、热释光测量等对材料的性能进行了表征。结果分析表明:Y₂O₂S : Eu,Si,M(M=Mg,Ca,Sr,Ba)长余辉材料的最大荧光发射和余辉发射峰完全一致都位于627 nm, 产生红光发射,是典型的Eu³⁺离子的⁵D₀-⁷F₂跃迁。激发停止后,能够产生较好的余辉性能。碱土金属离子能够增强其荧光发射峰强度并对余辉性能有一定促进作用,其中以Mg²⁺最好,其次是Ba²⁺。     

静电场中Ca原子里德堡态的能级结构

用两步激发和光电离方法,在0—8kV/cm电场范围内,测定了Ca原子n=10至n=13附近m=0的Stark光谱。实验结果显示,3d²³P₀及3d²³P₂价态受到n=12Stark簇的排斥。观察到与价态有关的干涉现象及其随电场大小的改变。讨论了零场非简并态、价态及Stark簇之间的能级交叉和抗交叉结构。     

Sr原子自电离态的电场效应

用多步激发的方法,将Sr原子从基态5s~2经价态4α~(-2)激发至(4d_(3/2)np,n_f)J=1和(4d_(5/2)np,nf)J=1自电离系列,观察其在外电场0～5kV/cm内的光谱.对所观察到的n=12,13,14附近的斯塔克谱图进行了分析与讨论.     

Sr原子里德堡态的电场效应

用ππ偏振光分步激发方法测量了Sr原子n=12和n=13附近里德堡态的Stark结构。Stark图显示Sr原子在低电场区Stark簇的线性特征。讨论了能级的交叉与抗交叉结构及其与量子亏损的关系。 关键词：     

Direct excitation of the forbidden clock transition in neutral 174Yb atoms confined to an optical lattice

We report direct single-laser excitation of the strictly forbidden (6s2)1S0 <--> (6s6p)3P0 clock transition in 174Yb atoms confined to a 1D optical lattice. A small (approximately 1.2 mT) static magnetic field was used to induce a nonzero electric dipole transition probability between the clock states at 578.42 nm. Narrow resonance linewidths of 20 Hz (FWHM) with high contrast were observed, demonstrating a resonance quality factor of 2.6 x 10(13). The previously unknown ac Stark shift-canceling (magic) wavelength was determined to be 759.35 +/- 0.02 nm. This method for using the metrologically superior even isotope can be easily implemented in current Yb and Sr lattice clocks and can create new clock possibilities in other alkaline-earth-like atoms such as Mg and Ca.     

Study of Ba 6snk Rydberg states in electric field

The autoionization detection is employed to measure the Stark spectra of Ba 6snk Stark states with n from 13 to 15. The Stark maps with M=0 and |M|=1 can be selectively excited by two lasers with different combinations of polarization under different strengths of electric fields. General features of Ba Stark states observed in the experiment are discussed in detail, and the comparisons between M=0 and |M|=1 cases are made. Theoretical calculations based on the perturbation theory are performed to simulate the corresponding experiments, results of which are satisfactory.     

Saturation effects on Ba 6phi （l=0, 2） and 6pnk （｜M｜= 0, 1） autoionization spectra

Using a three-step laser saturation excitation technique, the saturation effects on the Ba 6pns （J = 1） and 6pad （J = 1, 3） autoionization spectra are observed systemically in zero field. These saturation spectra are introduced to determine the high n members of 6pnl （l = 0, 2） autoionizing series and are used to analyse the channel interactions among the autoionizing series in zero field. Furthermore, the saturation excitation technique is applied to the electric field case, in which the saturation spectra of Ba 6pnk （｜M｜= 0, 1） autoionizing Stark states are measured. Most of these saturation spectra are observed for the first time so far as we know, which indicate the mixing of the autoionizing states in the electric fields.     

Ca和Sr原子n′dnl自电离态在低电场中的线性Stark效应

用激光多步激发技术观察了Ca和Sr原子n′dnl双电子激发自电离态的电场效应。Stark光谱显示,在F<1/3n⁵的低电场中,Stark能级分裂与外电场强度线性相关。也观察了近简并l亚能级的Stark混合使自电离共振谱线在外电场中的增宽。这一效应在高温等离子体中对双电子复合速率的增加起重要作用。 关键词：     

红色荧光粉MMoO4:Eu3+ (M=Ca,Sr,Ba)的水热合成及光谱性质

采用水热合成法制备了红色荧光粉MMoO4:Eu3+ (M=Ca,Sr,Ba),用XRD、SEM、荧光激发和发射光谱对其物相、形貌以及发光性能进行表征和研究.结果表明,在800℃时可得到MMoO4(M=Ca,Sr,Ba)物相结构,荧光粉粒径小且粒度分布均匀.分别以395 nm的近紫外光和465 nm的蓝光激发样品,MMo...     

MSO4:Eu2+(M =Mg,Ca, Sr,Ba)的等电子陷阱与热释光特性

在硫酸盐掺入稀土元素的研究中, 得到了几种掺入Eu²⁺的碱土金属硫酸盐磷光体MSO₄:Eu²⁺ (M =Mg, Ca, Sr, Ba), 这组磷光体具有与掺入三价稀土离子(Tm³⁺, Dy³⁺, Eu³⁺)的碱土金属硫酸盐截然不同的热释光特性, 热释光三维发光谱中只呈现一个热释光峰, 对γ和βup辐射的热释光剂量响应为线性-亚线性响应. 结果清楚地显现出Eu²⁺对碱土金属阳离子的等价取代而形成的等电子陷阱对这些磷光体的热释光特性起了关键性的作用, Eu²⁺等电子陷阱与基质中的本征缺陷SO₄^2-形成的缺陷复合体作为热释光多阶段过程的基本作用单元, 基本上产生一次作用热释光事件. SrSO₄:Eu²⁺是一种典型的等电子陷阱发光的磷光体, 它具有相当高的热释光和光释光发光效率.     

Recoil-free spectroscopy of neutral Sr atoms in the Lamb-Dicke regime

Recoil-free as well as Doppler-free spectroscopy was demonstrated on the 1S0-3P1 transition of Sr atoms confined in a one-dimensional optical lattice. By investigating the wavelength and polarization dependence of the ac Stark shift acting on the 1S0 and 3P1(m(J)=0) states, we determined the wavelength where the Stark shifts for both states coincide. This Stark-free optical lattice, allowing the purturbation-free spectroscopy of trapped atoms, may keep neutral-atom based optical standards competitive with single-ion standards.     

(Mg1-x-yBaxSry)1.95SiO4∶0.05Eu荧光粉的光谱研究及紫外激发色像图建立

采用高温固相法制备了新型(Mg1-x-yBaxSry)1.95SiO4∶0.05Eu荧光粉,其中包括3个二元碱土离子配比系列和3个代表性三元碱土离子配比系列(Ba不变而Mg/Sr比连续变化、Mg/Sr比不变而Ba含量连续变化)共计6个系列,并研究其光谱性能(激发谱和发射谱)、紫外(254和365 nm)发光照相记录及CIE值对应色像。借鉴三元相图的建立思路,由这些二元和代表性三元数据推导三元色像图,用于新型荧光粉的系统开发。所制备的荧光粉系列包括:Mg2SiO4-Sr2SiO4,Ba2SiO4-Sr2SiO4,Mg2SiO4-Ba2SiO4,Ba原子比含量为0.2(Mg/Sr原子比连续变化),Ba原子比含量为0.6(Mg/Sr原子比连续变化),Mg/Sr原子比为1/4(Ba原子比含量连续变化系列)。其对应的254 nm激发下光谱性能、发光照相记录、和CIE色像分析表明:Eu离子可以三价和二价形式存在于(Mg1-x-yBaxSry)2SiO4中;二元系列中(Mg1-xBax)2SiO4和(Ba1-ySry)2SiO4基体中随着Ba原子比的增加荧光粉逐渐由红(对应Eu3+5D0→7F1和5D0→7F2电子跃迁窄带发射)变绿(对应Eu2+4fn-15d→4fn电子跃迁发射宽带发射)且前者变化的更快;二元系列中(Mg1-ySry)2SiO4系列为红色荧光粉,且随着Sr含量增加红色发光增大;三元系列中(Bax(Mg0.2Sr0.8)1-x)2SiO4(Mg/Sr=1/4)随着Ba离子量增加荧光粉也逐渐由红变绿,其变化速度介于Mg/Sr比等于0(即Ba2SiO4-Sr2SiO4系列)和Mg/Sr比等于∝(即Ba2SiO4-Mg2SiO4系列);三元系列中(Ba0.2SryMg0.8-y)1.95SiO4为红色荧光粉,而(Ba0.6SryMg0.4-y)2SiO4随着Mg/Sr原子比增加逐渐由红转蓝绿光。365 nm激发下荧光发射的变化规律与254 nm激发下大体一致,但是同一样品在365 nm激发下其绿光波段发射要比254 nm激发要强且其红光波段发射要比254nm激发要弱,故(Mg1-xBax)2SiO4,(Ba1-ySry)2SiO4,(Bax(Mg0.2Sr0.8)1-x)2中对应的由红变绿时Ba含量分别为40at%,60at%,60at%(254 nm激发下60at%,80at%,70at%)且(Ba0.6SryMg0.4-y)2SiO4中由红变绿的Mg/Sr比为1/4(254 nm激发下为2/3)。据此建立Eu掺杂Ba2SiO4-Mg2SiO4-Sr2SiO4紫外激发色像图。借由色像图可知(Mg1-x-yBaxSry)1.95SiO4∶0.05Eu荧光粉紫外激发下发射光变化规律,即基体组分靠近Ba2SiO4端发射绿色而靠近Mg2SiO4或Sr2SiO4端发射红色,Mg/Sr比越大随着Ba原子的增加荧光粉的由红转绿的速度越快;同一样品在365 nm激发下其绿光波段发射要比254 nm激发要强且其红光波段发射要比254 nm激发要弱,(Mg1-x-yBaxSry)1.95SiO4∶0.05Eu荧光粉中当Ba>80at%,Mg>90at%(或Sr>80at%)荧光粉可分别用作高效绿色、红色荧光粉;此外,当组分为(Mg0.8Sr0.2)1.95SiO4∶0.05Eu,(Ba0.8Mg0.16Sr0.04)1.95SiO4∶0.05Eu是紫外激发下(254和365 nm)最好的红色和绿色荧光粉。     

LiMBO3 : Dy3+材料的发光特性

采用固相法制备了LiM(M=Ca, Sr, Ba)BO₃ : Dy³⁺材料,并研究了材料的发光特性。LiM(M=Ca, Sr, Ba)BO₃ : Dy³⁺材料的发射光谱均呈多峰发射,对应于Ca,Sr,Ba,其主发射峰分别是Dy³⁺的⁴F_9/2→⁶H_15/2(484,486,486 nm),⁶H_13/2(577,578,578 nm)和⁶H_11/2(668,668,666 nm)跃迁。监测黄色发射峰时,所得激发光 谱峰值位置相同,主激发峰分别为331,368, 397,433,462,478 nm,对应Dy³⁺的⁶H_15/2→ ⁴D_7/2,⁶P_7/2,⁶M_21/2,⁴G_11/2,⁴I_15/2和⁶F_9/2跃迁。研究了敏化剂Ce³⁺及电荷补偿剂Li⁺、Na⁺和K⁺对LiM(M=Ca, Sr, Ba)BO₃ : Dy³⁺材料发光强度的影响。结果显示:加入敏化剂Ce³⁺提高了材料的发光强度,发光强度最大处对应的Ce³⁺浓度为3%;加入电荷补偿剂Li⁺、Na⁺和K⁺后,材料的发光强度也得到了明显提高,但发光强度最大处对应的Li⁺、Na⁺和K⁺浓度不同,依次为4%、4%和3%。     

LiM(M=Ca,Sr,Ba)BO_3∶Tb~(3+)材料光谱特性研究

采用固相法制备了绿色LiM(M=Ca,Sr,Ba)BO3:Tb3+发光材料.测量结果显示材料均可被紫外(350～410 nm)光激发,发射绿光.研究了Tb3+浓度对材料发射光谱的影响,结果显示,随Tb3+浓度的增大,发射光谱峰位未发生变化,但其强度呈现出先增大后减小的趋势,即:存在浓度猝灭效应.加入电荷补偿剂Li+,Na+和K+提高了LiM(M=Ca,Sr,Ba)BO3:Tb抖材料的发射强度.     

M2SiO4:Re(M=Mg,Ca,Ba;Re=Ce3+,Tb3+)的发光性能

合成了系列M2SiO4∶Re(M=Mg,Ca,Ba; Re= Ce3 ,Tb3 )样品,研究了样品在真空紫外区域的激发光谱和发射光谱.从激发谱可以看出:M2SiO4∶Re(M=Mg,Ca,Ba; Re= Ce3 ,Tb3 )在147,172 nm有很强的吸收带.用Mg,Ca完全取代Ba2SiO4∶Tb3 中的Ba ,相对应的晶体的晶格参数逐渐增大,晶场的能量逐渐减少,其激发光谱随着碱土离子半径的增加向长波方向移动.在172 nm真空紫外光激发下,观察到M2SiO4∶Re(M=Mg,Ca,Ba; Re=Tb3 和M2SiO4∶Re(M=Mg,Ca,Ba; Re= Ce3 ,Tb3 )特征发射;在真空紫外激发下,随着M2SiO4∶Re(M=Mg,Ca,Ba; Re= Ce3 ,Tb3 )中Ce3 含量的增加,M2SiO4∶Re的特征发射明显减弱,并分析讨论了相关发光现象的成因.     

M_2Eu_xLn_(1-x)AlO_5(M=Ca,Sr,Ba,Ln=La,Gd,Lu)红色荧光粉发光性质的研究

用高温固相反应法合成了M_2Eu_xLn_(1-x)AlO_5(M=Ca,Sr,Ba,Ln=La,Lu,Gd)荧光粉,研究了荧光粉的发光性质。在紫外光和近紫外光激发下,样品的发射光谱由Eu~(3+)的5D0→7FJ(J=0,1,2,3,4)特征发射组成。其中Eu3+离子位于590 nm附近的5D0→7F1和位于620 nm附近的5D0→7F2跃迁发射的强度最强。荧光粉的激发光谱都是由O~(2-)-Eu~(3+)电荷迁移带和Eu~(3+)的f-f跃迁构成的。M_2Eu_xLa_(1-x)AlO_5(M=Ca,Sr,Ba)的O2--Eu~(3+)的电荷迁移带的峰位按Ca、Sr、Ba顺序向长波方向移动。研究了用La、Gd和Lu替代M_2Eu_xLn_(1-x)AlO_5中Ln的位置对样品发光的影响。给出了Eu~(3+)浓度对发光强度的影响。分析了M_2Eu_xLn_(1-x)AlO_5和M_2Eu_xLn_(1-x)AlO_5的荧光寿命。     

Dy3+,Sm3+和Ce3+离子在M3La2(BO3)4(M=Ca,Sr,Ba)中光谱性质的研究

本文报导了Dy3+,Sm3+和Ce3+离子在M3La2(BO3)4(M=Ca,Sr,Ba)基质中的激发与发射光谱;研究了Dy3+离子黄蓝发射的相强度随基质化合物的组成和结构的不同而呈现的变化规律;讨论了Sm3+离子电荷迁移激发带的能量与基质中近邻阳离子的关系并分析了Sm3+和Eu3+离子4f电子构型对电荷迁移带能量的影响。本文还给出了Dy3+,Sm3+和Ce3+离子发光的浓度淬灭值。     

电感耦合等离子体光谱法测定新疆奎屯氟砷中毒患者尿中的14种元素含量的研究

建立一种用电感耦合等离子体光谱法测定氟中毒,氟砷联合中毒患者尿中的K,Na,Ca,Mg,P,Zn,Al,Ba,Co,Cu,Ni,Sr,Cr,Ti 14种元素含量的方法。研究了电感耦合等离子体光谱法的操作条件及各元素的检出限,精密度和线性范围,方法的相对标准偏差为0.24%～2.47%(n=10)。平均回收率为90.4%～100.5%。与健康对照组比较,氟中毒和氟砷联合中毒患者组尿中的K,Na的含量高于健康对照组;氟砷联合中毒患者尿液中的Ba,Co,Cu,Ni,Cr的含量比氟中毒组和对照组的要高,具有统计学意义(P＜0.05)。P,Ca,Mg,Zn,Al,Ti,Sr三组间比较无统计学意义(P＞0.05)。方法灵敏,简单,重现性好,数据可靠。     

The dependence of the conduction band edge of the alkali earth metal bismuthates on their composition

We present a comparative analysis of the conduction band edge of the alkali earth metal bismuthates containing Mg, Ca, Sr, and Ba. The conduction band edges were computed using the method suggested by Butler and Ginley. The calculations reveal that they depend on the bismuthate’s composition and vary over a wide range. We demonstrate that the energy of the conduction band increases in the series Ca?→?Sr?→?Ba. It also increases with an increase of the alkali earth metal content. The performed calculations help to determine the potential alkali earth metal bismuthate photocatalysts. The most promising compositions found in this study include strontium and barium bismuthates in which the number of the alkali earth metal atoms in the cationic sublattice exceeds the number of the bismuth atoms.