Tm∶YVO4晶体中Tm3+的发光研究

测量了Tm∶YVO4 晶体的吸收光谱 ,以 34 6nm、36 3nm(1D2 )、475nm(1G4 )、6 98nm (3 F2 ,3 F3 )和 80 1nm(3 H4 )光激发时的发射光谱 ,以及位于 45 4nm (1D2 → 3 F4 )、475nm (1G4 → 3 H6)、6 46nm (1G4 → 3 F4 )、80 6nm(3 H4 →3 H6)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Tm3 + 之间的能量交换的概念和新的跃迁通道 ,证实了存在1D2 +3 H6→1G4 +3 F4 以及1G4 +3 H6→3 H4 +3 H5的能量传递过程 ,还可能存在交叉弛豫过程 1G4 +3 H6→3 F2 +3 F4 。这些过程使得Tm∶YVO4 晶体难以实现1D2 能级上转换发光 (4 5 4nm左右 ) ,但 475nm的上转换发光 (1G4 →3 H6)较强 ,3 F4 能级是潜在红外激光发射能级。     

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。     

作者·读者·编者

北京大学的黄湘友同志来信说:《大学物理》拥有的读者很多,适合中国物理工作者需要,只可惜投稿后到刊登时间太长使不少尝到过这慢节奏滋味的投稿者望而却步……当然,贵刊的稿件来源是很多的,但慢节奏却丧失了一些有水平的设稿者. 青海教育学院的赵德先同志来信指出,本刊88年第1期上“由原子基态得到的”一文中,求原子基态方法的第4条中有误.原文为“原子基态为2S+1LJ,L=1、2、3、……8分别对应于S、P、D、F、G、H、I、K”,应是L=0、1、2、3、4、5、6、7、8分别对应于S、P、D、F、G、H、I、K、L. 北京大学的曾谨言同志来信说,本刊中…     

BaMoO4:Eu3+发光材料的制备及光谱特性研究

利用高温固相法制备了BAMoO4:Eu3+发光材料,采用X射线衍射(XRD)和荧光光谱仪对样品进行测试.结果表明,在800℃时得到BaMoO4纯相,属四方晶系.激发光谱由一个宽带和处在350nm后的若干个线状谱组成,宽带归属于Eu3+-O2-电荷迁移吸收带(CT),线状谱属于Eu3+的f--f激发跃迁吸收.发射光谱由5D0-7F1(591 nm),5D0-7F2(615 nn),5D0-7F3(654 nm)和5D0-7F4(702 nm)四组峰组成,其红光5D0-7F2辐射跃迁发射最强,对应EU3+的电偶极跃迁.     

氟氧化物纳米相玻璃陶瓷Tb(0.7)Yb(5):FOV的合作下转换发光

报道了氟氧化物纳米相玻璃陶瓷Tb(0.7)Yb(5)∶FOV的红外量子剪裁研究,测量了从可见到红外的荧光发光光谱、激发谱、和荧光寿命,分析了{1([5 D4→7 F6](Tb3+),2([2 F7/2→2 F5/2](Yb3+)}的红外量子剪裁现象,发现了487.0nm光激发5 D4能级和378.0nm光激发(5 D3,5 G6)能级的理论量子剪裁效率ηx%Yb依次分别为121.35%和136.27%。首次发现了一种新颖的合作(共协)下转换发光现象{2([(5 D3,5 G6)→5 D4](Tb3+),1([2 F7/2→2 F5/2](Yb3+)},即首次发现施主Tb3+离子释放两个小能量光子[(5 D3,5 G6)→5 D4]的能量,导致出现一个受主Yb3+的[2 F5/2→2 F7/2]的中等能量的光子。     

氟氧化物纳米相玻璃陶瓷Tb(0.7)Yb(5)∶FOV的合作下转换发光

报道了氟氧化物纳米相玻璃陶瓷Tb(0.7)Yb(5)∶FOV的红外量子剪裁研究,测量了从可见到红外的荧光发光光谱、激发谱、和荧光寿命,分析了{1([5 D4→7 F6](Tb3+),2([2 F7/2→2 F5/2] (Yb3+)}的红外量子剪裁现象,发现了487.0nm光激发5 D4能级和378.0nm光激发(5 D3,5 G6)能级的理论量子剪裁效率ηx％Yb依次分别为121.35％和136.27％.首次发现了一种新颖的合作(共协)下转换发光现象{2([(5 D3,5 G6)→5 D4](Tb3+),1([2 F7/2→2 F/2](Yb+)},即首次发现施主Tb3+离子释放两个小能量光子[(5 D3,5 G6)→5 D4]的能量,导致出现一个受主Yb3+的[2 F5/2→2 F7/2]的中等能量的光子.     

CaZn2(PO4)2:Eu3+的制备及其发光性能

采用高温固相法合成了CaZn2( PO4)2:Eu3+橙红色荧光粉,研究了其发光特性.该荧光粉在350 ～410nm处有一个宽带激发,其激发主峰位于394 nm.在紫外激发下,发射峰分别由Eu3的5D0→7F1(585,595nm)、5D0→7F2(615、622 nm)、5Do→7F3 (645 nm)及5Do→7F...     

铕与苯乙酮酸、1,10-罗啉及三苯基氧膦配合物的合成、结构表征及荧光性能的研究

以硝酸铕、苯乙酮酸（HE）、1,10-罗啉（phen）和三苯基氧膦（TPPO）合成了Eu—L,EuL3phen和EuL2（TPPO）2NO3三种新型固态配合物。用元素分析、电导率、红外光谱、核磁共振谱对配合物进行了表征,确定了三元配合物的组成。IR表明,苯乙酮酸与Eu^3＋离子形成配合物后△v（vas（CO2^-）-vs（CO2））（△v（Eu—L）=391cm^-1;△v（EuL3phen）=389cm^-1;△v（EuL2（TPPO）2NO3）=402cm^-1）值均大于钠盐的△v（379cm^-1）值,配合物中羧酸根以单齿方式配位;配合物中苯乙酮酸的α-酮基参与配位,其红外吸收峰移向低波数。在^1H NMR中,苯乙酮酸苯环上5个氢原子的化学位移在形成配合物后移向高场。室温下测定了配合物的荧光激发光谱和发射光谱。激发光谱表明配合物Eu—L,EuL3phen和EuL2（TPPO）2NO3最佳激发波长分别为374．0,358．2和383．4nm。发射光谱显示Eu^3＋离子的特征发射光谱。分别是^5D0-^7F0,^5D0-^7F1,^5D0-^7F2,^5D0-^7F3,^5D0-^7F4跃迁（Eu—L：577．8,590．2,614．0,648．4,695．4nm;EuL3phen：578．0,588．4,591．6,611．2,617．0,649．4,687．6,698．6nm;EuL2（TPPO）2NO3：577．8,590．4,614．6,649．2,697．6nm）。荧光光谱表明TPPO对Eu^3＋离子的荧光发射有明显增强作用。     

Tm(0.1)Yb(10.9)氟氧化物玻璃的直接上转换敏化发光

本文首次研究了Tm(0.1)Yb(10.9)氟氧化物玻璃在966nm半导体激光激发下的直接上转换敏化发光现象。测量发现存在很强的^1G4→^3H6的474nm三光子和较弱的^1D2→^3H6的362nm,^1D2→^3F4的452nm,^1G4→^3F4的650nm三光子以及^3F3→^3H6的681nm二光子上转换发光。并对他们的上转换机理做了简要的讨论分析。     

AUTHOR INDEX

Abe Masato A4-2 Chen Guangdi G6-1Alberti P W C6-2 Chen Xinzhao B3-6Ando Yoichi C4-5 Chen Yeshao H5-1Ann Souhuil A5-5 Chen Yuching B2-5Atwal Mahabir S B3-3 Chen Zhongyi A6-3Augusztinovica Fulop A4-3 Cheng Jie D6-5Avan P Gl-6 Cheng Minkun G2-3 ChowLC E4-5Backteman Olle G4-5 Chu WT H2-6Balriacooni Alessandro C8-1 Chung Moo Yong F4-3Benedetto Giuliana C3-2 Chommins D E E7-2Berge T D8-1 Cook K R D9-1Bernhard Robert J Fl^t Cops A H6-4Bies David Alan D6-1 Bing-Jaco…     

NaYF4:Eu3+,Tm3+,Yb3+材料中Stokes和反Stokes发光研究

合成了Eu3+,Tm3+和Yb3+掺杂的NaYF4材料.360 nm光激发呈蓝色发光,峰值位于452 nm,对应Tm3+的1D2→3F4跃迁;395 nm光激发旱橙色发光,峰值位于591 nm,对应Eu3+的5D0→7F1跃迁;409 nml光激发呈红色发光,峰值位于613 nm,对应Eu3+的5D0→7F2跃迁;980 nm光激发呈蓝色和红色发光,发光峰位于474和646 nm.蓝光来源Tm3+的1G4→3H6跃迁,红光来源Tm3+的1G4→3F4跃迁.在双对数曲线中,蓝光474 nm和红光646 nm的斜率分别为2.1和2.4,在980 nm光激发下,蓝光和红光发射都是双光子过程.还研究了材料的吸收光谱,并利用X射线衍射,扫描电镜测试了材料的物相结构和微观彤貌.结果表明:NaYF4:Eu3+,Tm3+,Yb3+材料具有较规则的六方相结构,结品良好.     

CaLaAl3O7∶Eu^3＋的凝胶-燃烧法合成及其发光性能

采用柠檬酸凝胶-燃烧法合成了CaLa1-xAl3O7∶xEu3 (0.05≤x≤0.8)材料的前驱粉末,在低于700℃退火处理时,得到非晶态样品,而高于800℃退火处理后为纯相的CaLa1-xAl3O7∶xEu3 粉末样品。通过激发光谱和发射光谱研究了Eu3 在CaLaAl3O7基质中的发光性能及Eu3 掺杂量,退火温度和柠檬酸与金属离子的配比等对发光强度的影响。结果显示,非晶态和晶态CaLa1-xAl3O7∶xEu3 样品均可发光,非晶态样品的最强激发峰出现在7F0—5D2的465 nm处,而晶相样品的最强激发峰为7F0—5L6跃迁的394nm。非晶态粉末在465 nm激发下发射光谱由5D0—7F0的578 nm和5D0—7F1的587 nm及5D0—7F2的615nm组成。而晶态粉末在394 nm激发下的发射光谱与非晶态相比5D0—7F0跃迁消失了,同时5D0—7F1跃迁发生谱线劈裂,出现在587和596 nm两处。随着退火温度的升高,主峰615 nm强度增强了,但5D0—7F1跃迁峰的增强更加明显。     

Bi3+和Eu3+在Ca2SiO4中的发光和能量传递

用高温固态反应合成了Ca2SiO4:Bi3+,Ca2SiO4:Eu3+和Ca2SiO4:Eu3+,Bi3+发光体。讨论了不同掺杂量和掺杂种类时Bi3+对Eu3+的5D0-7F1,5D0-7F2发射的影响规律。实验发现,Ca2SiO4:Bi3+在紫外线激发下发出明亮的蓝色光,Ca2SiO4:Eu3+,Bi3+中的Bi3+能将激发能传递给Eu3+,使Eu3+的5D0-7F1和5D0-7F2两种跃迁都大大加强,同时,Bi3+也发出鲜艳的紫色光。     

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.     

苯甲酰三氟乙酰丙酮与铕、铽、钐、镝配合物合成和荧光光谱研究

本文合成了苯甲酰三氟乙酰丙酮(简称L)和三苯基氧化膦(TPPO)、联吡啶(Bipy)、邻菲罗林(Phen).四甲基氢氧化铵(NMe4OH)与Eu、Tb、Sm、Dy的三合型和四合型共十六种配合物,常温下研究了它们的固体粉末荧光光谱,发现四种铕配合物中Eu3+的5D0—7F2跃迁最强,而且EuL3Bipy和EuL3(TPPO)2发光相对强度特别高,其余三种离子的特征跃迁能级:Tb3+是3D4—7F5,Sm3+是4G5/2—6H3/2,Dy3+是4F9/2—6H1/2,除TbL3(TPPO)2外,其余发光强度不大.发现四合型NMe4EuL4在非极性溶剂中荧光强度最大,表明其稳定性高.在PS树脂中添加微量EuL3Bipy或EuL3(TPPO)2,在～365nm光照射下显示鲜艳的红色荧光.     

CaLaAl3O7:Eu3+的凝胶-燃烧法合成及其发光性能

采用柠檬酸凝胶-燃烧法合成了CaLa1-xAl3O7:xEu3+(0.05≤x≤0.8)材料的前驱粉末,在低于700℃退火处理时,得到非晶态样品,而高于800℃退火处理后为纯相的CaLa1-xAl3O7:xEu3+粉末样品.通过激发光谱和发射光谱研究了Eu3+在CaLaAl3O7基质中的发光性能及Eu3+掺杂量,退火温度和柠檬酸与金属离子的配比等对发光强度的影响.结果显示,非晶态和晶态CaLa1-xAl3O7:xEu3+样品均可发光,非晶态样品的最强激发峰出现在7F0-5D2的465 nm处,而晶相样品的最强激发峰为7F0-5L6跃迁的394nm.非晶态粉末在465 nm激发下发射光谱由5D0-7F0的578 nm和5D0-7F1的587 nm及5D0-7F2的615nm组成.而晶态粉末在394 nm激发下的发射光谱与非晶态相比5D0-7F0跃迁消失了,同时5D0-7F1跃迁发生谱线劈裂,出现在587和596 nm两处.随着退火温度的升高,主峰615 nm强度增强了,但5D0-7F1跃迁峰的增强更加明显.     

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。     

钨酸钇钠晶体中Tm3+的光谱特性

测量了Tm3 :NaY(WO4 ) 2 晶体的吸收光谱、发射光谱和激发光谱 ,利用J_O理论计算了钨酸钇钠晶体的强度参数 :Ω2 =7 2 130 4× 10 - 2 0 cm2 ,Ω4 =0 5 0 4 76 6× 10 - 2 0 cm2 ,Ω6 =0 977784× 10 - 2 0 cm2 ,以及Tm3 的光学参数包括各能级的荧光寿命和荧光分支比、积分发射截面等 ,在计算了Tm3 的自发辐射概率时 ,同时考虑了电偶极跃迁和磁偶极跃迁 .研究了其发光特性和跃迁通道 ,发现存在1 D2 3H6 →1 G4 3F4 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。     

Tm:YVO4晶体的光谱参数计算

由测量的Tm :YVO4晶体的吸收光谱 ,考虑到单轴晶体在各个方向上的吸收不同和折射率随波长的变化 ,根据Judd Ofelt理论计算了Tm3 +在YVO4中的强度参数、各个能级的振子强度、自发辐射几率、荧光分支比、积分发射截面等参数。强度参数为Ω2 =1 9416× 10 - 2 0 (cm2 ) ,Ω4=0 15 6 8× 10 - 2 0 (cm2 ) ,Ω6=0 396 3× 10 - 2 0 (cm2 )。计算结果表明 ,1 D2 → 3 F4的跃迁几率远大于1 D2 向其他各个能级的跃迁几率