硅酸锶中Pr3+的4f5d态的光谱特性及Pr3+→Gd3+的能量传递

本文研究了室温下Pr^3 在Sr2SiO4中的发射光谱和激发光谱，在激发光谱中，最低激发峰位置低于^1So能级位置，属于5d态的吸收。发射光谱主要由5d→4f的跃迁构成，未观测到Pr^3 和^3Po和^1D2的辐射跃迁。Pr^3 的掺杂浓度在0.01mol左右时，其发射强度接近最大。在Sr2SiO4:Pr^3 ,Gd^3 体系中，Pr^3 体系中，Pr^3 的5d→^3H4的跃迁与Gd^3 的^8S7/2→^6I能级的吸收跃迁相匹配，因此发生了Pr^3 →Gd^3的高效无辐射能量传递。固定Pr^3 的浓度时，随着体系中Gd^3 离子浓度的增加，Gd^3 的发射强度也随之增强，同时，Pr^3 的发射强度则逐渐下降。     

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^1S0能级,因此,在207nm UV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田离子处于弱的晶体场格位之中;由于与稀土弱联结相关的声于振动频串低(hωmax-1200cm^-1),因此还能观察到从^3P0能级向低能级的跃迁．第一个光子的发射由1^S0→1^G4(313nm),^1S0→^1D2(338nm)和^1S0→^1I6(405nm)的辐射跃迁组成;第二个光子的发射由^3P0和^1D2能级向低能级的辐射跃迁组成[^3P0→(^3HJ,^3FJ)和^1D2→（^3H4,^3H5)].     

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。     

用光子级联发射测量SrAl12O19中Pr3+3P0能级的量子效率

在SrAl12O19中，Pr^3 的^1S0处于4f5d之下，可以观察到光子级联发射。研究了SrAl12O19:Pr^3 的光谱性质。把第一步发射的谱线强度作为第二步发射起始能级上电子数的度量，测量了SrAl12O19:Pr,Mg中Pr^3 3P0能级的量子效率，测量结果反映了浓度猝灭的影响。低浓度样品中可见区发射的量子效率约为70％，它显著小于1的原因可能是^1I6的热激发。     

CaTiO3:Pr3+长余辉玻璃的制备与发光性能

用二次熔融法制备了CaTiO3：Pr^3＋红色长余辉玻璃。测量了样品的发射光谱,其发射光谱峰值为611．7,614．5nm,对应于Pr^3＋的4f-4f（^1D2→^3H4）跃迁,与CaTiO3：Pr^3＋晶态长余辉发光粉的发射光谱峰值相一致。玻璃粉与发光粉的质量配比在95：5～80：20时,都可以形成玻璃态并得到红色长余辉发光。研究了气氛和熔融温度对发光性能的影响,在空气环境下,800℃即可得到性能良好的样品。     

硅酸锶中Pr~(3+)的4f5d态的光谱特性及Pr~(3+)→Gd~(3+)的能量传递

本文研究了室温下Pr3 + 在Sr2 SiO4 中的发射光谱和激发光谱 ,在激发光谱中 ,最低激发峰位置低于1S0能级位置 ,属于 5d态的吸收。发射光谱主要由 5d→ 4f的跃迁构成 ,未观测到Pr3 + 的3 P0 和1D2 的辐射跃迁。Pr3 + 的掺杂浓度在 0 0 1mol左右时 ,其发射强度接近最大。在Sr2 SiO4 ∶Pr3 + ,Gd3 + 体系中 ,Pr3 + 的 5d→3 H4 的跃迁与Gd3 + 的8S7/ 2 →6I能级的吸收跃迁相匹配 ,因此发生了Pr3 + →Gd3 的高效无辐射能量传递。固定Pr3 +的浓度时 ,随着体系中Gd3 + 离子浓度的增加 ,Gd3 + 的发射强度也随之增强 ,同时 ,Pr3 + 的发射强度则逐渐下降。     

纳米晶ZrO2∶Pr3+与ZrO2∶Pr3+,Sm3+发光研究

采用化学共沉淀法制备了纳米晶ZrO2∶Pr3 粉体, 所制备的纳米晶ZrO2∶Pr3 粉体中Pr3 的强室温特征发射的两个主发射带为1D2-3H4和3P0-3H4跃迁. 不同热处理温度下纳米晶ZrO2∶Pr3 晶体结构不同, 因此它们的发光不同;ZrO2基质向Pr3 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Pr3 浓度的关系研究表明: 3P0和1D2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0.1 mol% Pr3 时1D2-3H4跃迁发射最强, 掺2 mol% Pr3 时3P0-3H4跃迁发射最强. 文章制备的纳米晶ZrO2∶Pr3 , Sm3 中Sm3 的4G5/2-6H7/2跃迁荧光峰因Pr3 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Pr3 →Sm3 的能量传递.     

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(Y3Al5O12,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YAG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.     

Photoluminescence Characteristics of Ca4LaNbMo4O20∶ Pr3+

采用高温固相法成功制备出荧光粉Ca4 LaNbMo4O20∶Pr3+,通过X射线衍射分析了样品的结构,其结构与CaMoO4结构相似.在Ca4LaNbMo4O20∶Pr3+的激发光谱中出现了NbO43-和MoO43-的电荷迁移(CTS)吸收和Pr3+离子的4f→4f5d激发跃迁,以及Pr3+-金属离子的价间电荷迁移(IVCT)吸收;另外在420～520 nm处,还观测到属于Pr3+离子的典型f-f激发跃迁.发射光谱中,在452 nm激发下,主要出现绿光和红光两种发射,其峰值位于490 nm和607 nm处,分别是Pr3+的3 P0→3 H4和1D2→3H4的跃迁作用;在紫外287 nm激发下出现NbO43-和MoO42-发射和Pr3+离子的4f5d→4f跃迁宽带,以及Pr3+离子的4f→4f发射蜂.     

Tm3+掺杂的MFT玻璃蓝色荧光动力学

测量了Tm^3 掺杂的MFT玻璃材料的吸收光谱，J－O计算给出了该材料的光学跃迁强度参数Ωt(t=2,4,6)。测量了355nm激发下该材料的发射光谱，通过测量不同掺杂浓度Tm^3 的^1D2→^3H4和^1G4→^3H6荧光衰减曲线讨论了这两个能级寿命及荧光量子效随浓度的变化关系，计算当Tm^3 浓度的4％时引起^1D2和^1G4荧光猝灭的能量传递效率。指出了^1D2→^3H4的荧光猝灭属于电偶极－电偶极相互作用的能量传递所导致。     

YPO4：Pr^3＋发光的浓度和温度特性

选择激发YPO4：Pr^3 中^Pr^3离子的^3Po级级,测量了系列浓度样品不同温度下的发射光谱及^3Po与^1D2能级的发光衰减曲线,讨论了613．2nm发射光谱线的来源问题,确认是Pr^3 离子的^1D2Г3）→^3H4(Г5）的发射。研究了Pr^3 离子^3P0与^D2能级不同的浓度猝灭关系,并用静态模型对^D2衰减曲线进行了拟合,结果显示^1D2能级发光发生浓度猝来的原因主要是相邻中心的偶极－四极相互作用引起的交叉弛豫。     

ZnS:Ho3+的光谱特性

本工作系统地研究了Ho3+在ZnS中的光谱特性。利用不同激发波长的发射光谱、激发光谱和发光衰减鉴别出29000-14000cm-1范围内的激发谱线和发射谱线所对应的跃迁。共观察到5G5′,5G4,5G5,5G6,3K8,5F2,5F3和5S2八个4f能级的发射和5G6,5G5,3K7,3H6和5G3(3L9)五个4f能级的激发。由发射光强随温度的变化规律,研究了Ho3+的5G5′和5G4,5F3和5S2能级间的多声子弛豫过程以及5G6,3K3,5F2和5F3能级间的热平衡过程。通过近带边激发下的发光行为,提出Ho3+在ZnS中的近带边激发下发光是借助于能量传递过程,不同激发态借助不同的传递途径,而且不同的发光中心也具有不同的传递机制。     

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Tkq,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.     

GdVO4：Eu^3＋的激发光谱特性研究

测量了GdVO4：Eu^3 在室温下的光致发光光谱;研究了不同掺杂方式和烧结气氛对多晶GdVO4：Eu^3 发光性质的影响,探讨了GdVO4：Eu^3 的激发光谱在200～350nm范围内激发带的来源和GdVO4：Eu^3 中的能量传递。在200～350nm范围内的激发带可解释为来自于钒酸根团的配体O到V的电荷迁移跃迁吸收;硝酸溶液使部分正GdVO4形成多钒酸盐,还原气氛使GdVO4产生O空位和部分V变价,影响了钒酸根团间的电荷迁移跃迁吸收和钒酸根团间、钒酸根团与Eu^3 间的能量传递。产生激发谱带蓝移和激发带间强度比例变化。GdVO4中VO4^3-的π轨道能使得VO4^3-和稀土离子(Gd^3 、Eu^3 )的电子波函数有效地重叠,从而VO4^3-和稀土离子可通过交换作用有效地传递能量。GdVO4：Eu^3 在200nm处的吸收很弱,在此位置也没有Gd^3 或Eu^3 的4f^n-1 5d的吸收和明显的4f^n高能级吸收,而激发却十分有效,可解释为由于存在VC4^3-与Gd^3 或Eu^3 的4f^n高能级间有效的能量传递所致;由于Gd^3 的特征发射恰好在基质的强激发带。且Gd^3 的特征发射没有出现,可存在Gd^3 →VO4^3-→Eu^3 的能量传递。Gd^3 和^6GJ、^6PJ能级间隔与Eu^3 的^7Fl、^5D0能级间隔相近,处于^6GJ态的Gd^3 可通过共振能量传递激发：Eu^3 到^5Dn态,这可导致Gd^3 →Eu^3 离子的能量传递。     

CaO-B2O3-SiO2：Pr^3＋玻璃的合成及发光性质

用高温合成法合成了CaO-SiO2-B2O3：Pr^3＋玻璃,探讨了玻璃的最佳合成温度、玻璃的网络结构并研究了其发光性质。在CaO-SiO2-B2O3：Pr^3＋玻璃体系中观察到了Pr^3＋的发射光谱。480nm左右的发射峰对应于3P1—3H4跃迁,532nm左右的宽带发射峰对应于3P1—3H5跃迁,546nm左右的宽带发射峰对应于3P1—3H4跃迁,605nm左右的发射峰对应于3P0—3H6跃迁,663nm左右的发射峰对应于3P1—3H3跃迁。研究了掺杂Pr^3＋浓度对其发光强度的影响,在该玻璃体系中观察到了浓度猝灭现象。光谱性质表明这种玻璃体系能够把太阳光中的紫外光转换成红光,从而增强红光的发射强度。我们可以利用这些玻璃的发光性质来制备农用转光玻璃。     

Tm3+离子掺杂氟铝酸盐玻璃红外及上转换光谱性质

制备了Tm^3 掺杂氟铝酸盐玻璃，以实测的吸收光谱使用Judd-Ofelt理论详细计算了Tm^3 在氟铝酸盐玻璃中的光谱参数，在此基础上研究了Tm^3 离子掺杂氟铝酸盐玻璃的上转换光谱性质和红外光谱性质。研究表明：在800nm激光二级管激发下，1.45μm（^3F4→^3H4)荧光浓度猝灭要明显强于1.77μm（^3H4→^3H6)荧光；在655nm激发下上转换荧光主要是由单个Tm^3 离子的步进二光子吸收过程所致。     

柠檬酸-凝胶法合成ZnGa2O4:Mn2+/Eu3+及其发光性能的研究

采用柠檬酸－凝胶法合成了纯的ZnGa2O4粉末以及ZnGa2O4:Mn^2 /Eu^3 粉末,利用X射线衍射（XRD）、热重及差热分析（TG－DTA）、发光光谱等测试手段对ZnGa2O4和ZnGa2O4:Mn^2 /Eu^3 的结晶过程、发光性质进行了研究。XRD结果表明,柠檬酸－凝胶法合成的样品在500℃。发光光谱测试表明ZnGa2O4:Mn^2 在450nm和506nm处出现两个发射带,前者属于ZnGa2O4基质的发射,后者属于Mn^2 的^4T1→^6A1的跃迁发射。ZnGa2O4:Eu^3 则呈现Eu^3 的特征红光发射,最强峰位于613nm,属于Eu^3 的^5D0→^7F2超灵敏跃迁。通过光谱分析进一步证实了ZnGa2O4:Mn^2 /Eu^3 的发光机理是基质敏化,吸收能量并向激活离子传递能量。     

Er3+掺杂铌磷酸盐玻璃材料的光谱性质

采用熔融猝灭方法制备了掺杂不同浓度Er^3 离子的铌磷酸盐玻璃材料，测量了该材料的吸收光谱、发射光谱和荧光寿命。计算了在该玻璃材料中Er^3 的光学跃迁强度参数，同时计算了部分能级之间光学跃迁的振子强度、跃迁几率以及辐射跃迁寿命。应用两种不同的方法计算了^4I13／2→^4I15／2受激发射截面，结果证明存在的自吸收很小。荧光寿命随浓度的变化关系表明，^4I13／2能级的能量传递是电偶极类型的，同时证明在低浓度下该能级的量子效率接近100％。所有这些研究结果表明，该材料可能成为新的集成光学器件材料的候选者。     

Tm：YVO4晶体中Tm^3＋的发光研究

测量了Tm:YVO4晶体的吸收光谱,以346nm,363nm(^1D2),475nm(^1G4),698nm(^3F2,^3F3)和801nm(^3H4)光激发时的发射光谱,以及位于454nm(^1D2→^3F4),475nm(^1G4→^3H6),646nm(^1G4→^3F4),806nm(^3H4→^3H6)的荧光谱线的激发光谱,对测量的结果进行了详细分析,解释了离子能级间的跃迁过程,提出了Tm:YVO4晶体基质与Tm^3 之间的能量交换的概念和新的跃迁通道,证实了存在^1D2 ^3H6→^1G4 ^3F4以及^1G4 ^3H6→^3H4 ^3H5的能量传递过程,还可能存在交叉弛豫过程^1G4 ^H6→^3F2 ^3F4. 这些过程使得Tm:YVO4晶体难以实现^1D2能级上转换发光（454nm左右）,但475nm的上转换发光（^1G4→^3H6)较强,^3F4能级是潜在红外激光发射能级。     

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}