LnP_5O_(14)晶体中Tb~(3+)和Eu~(3+)的发光光谱特性

本工作测量了室温下TbP_3O_(14)和EuP_5O_(14)晶体的吸收和发射光谱。根据吸收光谱和Judd-Ofelt理论计算了Tb~(3+)和Eu~(3+)的实验和理论的振子强度。用最小二乘法拟合实验与理论的振子强度得到唯象强度参量Ω_λ。然后计算了Tb~(3+)的~5D_3→~7F_5,~5D_4→~7F_4和~5D_4→~7F_6以及Eu~(3+)的~5D_0→~7F_2,~5D_0→~7F_4的跃迁几率和寿命。同时用时间分辨光谱测量了不同温度下相应的荧光辐射寿命。计算与实验结果基本相符。理论和实验的结果表明Tb~(3+)的~5D_3态的寿命主要取决于~5D_3→~5D_4和~7F_6→~7F_0两能级对之间的电偶极-电偶极交叉弛豫。     

发光材料BaSrMg(PO_4)_2∶Eu~(3+)的水热法制备及发光性能研究

采用水热法制备了可用于白光LED的红色发光材料BaSrMg(PO_4)_2∶Eu~(3+)。通过X射线衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)对其结构和形貌进行测试表征,研究了不同pH值(5,6,7和8)和不同反应温度(120,140,160,180和200℃)对荧光粉的晶体结构和形貌的影响。从XRD的结果可以看到,当pH6时合成的样品的衍射峰为较高强度的锐锋,FESEM扫描图像也显示该制备条件下获得了立方体形状的规则晶体。在pH值分别为5,7,8时所制备的样品XRD图谱中大多是强度很弱的宽峰叠加了极少的锐锋,表明样品为固熔体或者含有混合相,这与FESEM扫描图像所显示的无定形态颗粒的结果相一致。荧光光谱测试结果表明,该荧光粉在394nm波长光的激发下产生的发射谱包含了以下6组发射峰536nm(~5 D1→~7 F_1),578nm(~5 D_0→~7 F_0),590nm(~5 D_0→~7 F_1),613nm(~5 D_0→~7 F_2),646nm(~5 D_0→~7 F_3)和696nm(~5 D_0→~7 F_4)。荧光粉的激发光谱分别由361nm(~7 F_0→~5 D_4),380nm(~7 F_0→~5 L_8),394nm(~7 F_0→~5 L_6)和464nm(~7 F_0→~5 D_2)四组激发峰组成。经过条件优化后制备的荧光粉的主要激发峰在394nm(~7 F_0→~5 L_6),该荧光粉在394nm波长光激发下产生的发射峰主峰在613nm(~5 D_0→~7 F_2)。发射峰的劈裂随着pH值和温度的变化而改变,这一现象说明了荧光粉的发光性质与它的晶体结构和颗粒形貌存在着密切的联系。     

SBN晶体中Eu^3＋激光态^5D0的无辐射跃迁

通过测量＾５Ｄ０→７Ｆ２发射带的荧光寿命与晶体温度的依赖关系，研究了Ｅｕ＾３＋激发态＾５Ｄ０的无辐射跃迁。结果表明，＾５Ｄ０→Ｆ２带的温度淬灭效应主要是由于电荷转移态的最低能量太低，＾５Ｄ０态易被热激活至电荷转移，然后通过电荷转移无辐射驰豫至＾７Ｆ０态。     

紫外激发Ba_2SiO_4∶Gd~(3+),Tb~(3+)的发光性能

采用高温固相法合成了可被紫外光激发的Ba_2SiO_4∶Gd~(3+),Tb~(3+)荧光粉。考察了激活离子掺杂量等因素对发光性能的影响。通过X射线衍射(XRD)、荧光(FL)光谱和荧光寿命曲线对所合成样品的结构和发光性能进行表征,研究了Gd~(3+)和Tb~(3+)的特征吸收波长激发Ba_2SiO_4∶Gd~(3+),Tb~(3+)的发光性能。在275 nm(Gd~(3+):8S7/2→6IJ)激发下,检测到了Tb~(3+)的特征发射。通过对比不同Tb~(3+)掺杂量下Gd~(3+):~6P_(7/2)能级的衰减曲线,发现随着Tb~(3+)掺杂浓度的增加,该能级的荧光寿命不断缩短,表明样品中存在Gd~(3+)→Tb~(3+)的能量传递,传递方式为无辐射共振能量传递。在244 nm(Tb~(3+):4f~8→4f~75d~1)激发下,Gd~(3+)的掺入使得Tb~(3+)的~5D_3能级的发射逐渐减弱,5D4能级的发射增强。Gd~(3+)的掺入使得544 nm(~5D_4→~7F_5)处的特征发射增强了59%~128%,结合荧光衰减曲线得出Gd~(3+)的掺入对Tb~(3+)能级中~5D_3→~5D_4与~7F_6→~7F_0交叉驰豫有促进作用。     

二价与三价铕共掺杂的硫酸锶荧光特性

以三价铕离子为单一铕源,采用化学共沉淀法制备了二价铕与三价铕共掺杂的SrSO_4荧光粉体材料.通过X射线衍射仪、扫描电镜、光致发光谱仪对该荧光粉的晶体结构、形貌、光致发光特性进行分析.研究发现:所合成的SrSO_4粉体材料为二价铕与三价铕共掺杂的SrSO_4微晶,其大小在1~10μm之间.在325nm的紫外光激发下该微晶能发射很强的绛红色荧光,其光致光谱由一个位于379nm的宽发光带和位于575nm、591nm和612nm的三个窄发光带组成.基于局域密度近似的密度泛函理论,计算了SrSO_4的能带结构及其氧缺陷能级,然后以能带结构为基础讨论了二价铕与三价铕共掺杂SrSO_4的发光机理.峰位于379nm的宽发光带可归因于SrSO_4微晶中二价铕离子发光中心的4f~65d~1→4f~7的电子跃迁,而三个红色窄发光峰分别来自三价铕离子~5D_0→~7F_0,~5D_0→~7F_1,~5D_0→~7F_2的电子跃迁.实验表明二价铕与三价铕共掺杂的SrSO_4能作为高效的绛红色荧光粉.     

Pr_xLa_(1-x)P_5O_(14)的发光理论和浓度效应

本文利用Judd-Ofelt理论求得PrP_5O_(14)晶体的振子强度参数Q_2,比较了计算和实验的振子强度,计算了~3P_1,~3P_0,~1D_2和~1G_4能级的电偶极和磁偶极辐射跃迁几率及~1D_2→~1G_4和~3H_4→~3F_4能级对间的多极矩耦合的无辐射迁移几率。讨论了~1D_2能级发射强度的浓度效应。并且,给出~1D_2能级发射强度的表达式和强度随着浓度和单位时间内激发光引起的~3H_4到~1D_2跃迁的诱导跃迁几率的变化图。     

Luminescence of Tb~(3+)/Eu~(3+) codoped LiYF_4 single crystals under UV excitation for white-light LEDs

The absorption spectra,excitation spectra,and emission spectra of Tb~(3+)/Eu~(3+) ions in LiYF_4 single crystals synthesized by an improved Bridgman method are measured.The emission spectra of several bands,mainly located at blue ~487 nm(Tb:~5D_4 →~7F_6),yellowish green ~542 nm(Tb:~5D_4→~7F_5),and red ~611 nm(Eu:~5D_0→~7F_2) wavelengths,are observed under excitation by UV light.An ideal white light emission as a result of simultaneous combination of these emissions can be obtained from 1.11 mol%Tb~(3+) and0.9 mol%Eu~(3+) co-doped LiYF_4 single crystals with chroniaticity coordinates of x = 0.3242,y = 0.3389,color temperature T_c = 5878 K,color rendering index R_a = 77,and color quality scale Q_a = 75 under excitation of384 nm light.The chroniaticity coordinate,color rendering index,and color quality scale can be modified by the change of the concentration of rare-earth dopants and the excitation wavelength.     

关于在AMgF_3(A=K,Rb,Cs)中Eu~(3 )的~5D_0能级的位置

Eu~(3 )的发光是人们所熟悉的。主要地从~5D_0能级起源,跃迁到~7F_J簇。在Eu~(3 )的发射光谱中,一般地是~5D_0-~7F_2或~5D_0-~7F_1谱线占优势。如果Eu~(3 )离子占有一个位置,该位置的对称允许是线性晶体场项,则~5D_0-~7F_0跃迁仅仅具有可以测量的强度。本工作涉及在AMgF_3(A=K,Rb,Cs)晶格中~5D_0能级的位置。这种位置是由在这些晶格中具有适当强度的~5D_0-~7F_0发光跃迁得来的。     

基于NaYF4的近红外激发上转换发光材料的发光特性

将Yb~(3+)作为协助发光的敏化剂,Tb~(3+)和Tm~(3+)作为发光中心的激活剂分别加入到基质氟化钇钠中,通过水热合成法分别制成不同掺杂浓度的NaYF_4:Yb~(3+)/Tb~(3+)和NaYF_4:Yb~(3+)/Tm~(3+)双掺杂氟化物纳米发光材料,并通过扫描电子显微镜、X射线衍射以及荧光光谱等手段分别对NaYF_4:Yb~(3+)/Tb~(3+)和NaYF_4:Yb~(3+)/Tm~(3+)双掺杂氟化物材料纳米颗粒的形貌及其发光特性进行了研究.实验结果表明:系列样品的X射线衍射图谱衍射峰与标准卡片吻合得很好,实验浓度范围内Yb~(3+)/Tb~(3+)和Yb~(3+)/Tm~(3+)共掺没有改变NaYF_4的晶体结构.实验得到了该材料在980 nm激光激发下的上转换发光光谱并分析了该材料的上转换发光机理,NaYF_4:Yb~(3+)/Tb~(3+)在980 nm激光激发的情况下出现的蓝光,绿光以及红光,分别对应于~5D_4→~7F_6、~5D_4→~7F_5、~5D_4→~7F_1的辐射跃迁;NaYF_4:Yb~(3+)/Tm~(3+)在980 nm光源激发下出现强的480 nm的蓝光,对应的是~1G_4→~3H_6的电子跃迁能级带,在660 nm强的红光发射谱带,对应的是~1G_4→~3F_4能级跃迁辐射光.     

洛仑兹线型的微分自消卷积

用简捷的方法,在理论上获得了洛仑兹线型的微分消卷积算符,并给出了实用的消卷积算符。借助样条函数,利用所获得的算符可分辨出Eu~(3+)的~7F_0→~5D_1在水溶液中的谱带结构,提高了原始光谱的分辨率。     

三价铕离子配合物的激光光谱研究

利用高灵敏度的时间辨激光光谱技术研究了在配位场作用下Ｅｕ＾３＾＋的直接激发与发特性。Ｅｕ＾３＾＋的直接激发光谱（特别是７Ｆ０－５Ｄ０的超灵敏跃迁）及其发射光谱随不同的配合物的变化，同时观测到与配位对称性及配位强度有联系的７Ｆ１－５Ｄ０磁偶极跃 迁的分裂。在对７Ｆ０－５Ｄ０跃迁共振与非共振的１０ｐｓ激光脉冲的激励下，都可以立即观察到５Ｄ０－７ＦＪ（Ｊ＝２，３，４）的发射，说明Ｅｕ＾３＾＋的５Ｄ０能态     

纳米Gd2O3:Eu3+中Judd-Ofelt参数的实验确定

报道用Judd-Ofelt理论研究立方相纳米晶Gd2O3:Eu3+材料在77K下的光谱性质.以几乎不受周围晶场环境影响的5D0→7F1跃迁为参考，利用5D0→7F2和5D0→7F4跃迁，从实验上确定强度参数Ωλ(λ＝2，4).发现纳米Gd2O3:Eu3+材料晶场强度参数Ωλ随纳米晶粒径的变化而改变,与体材料相比有显著的不同.随微晶粒径减小，发射能级5D0的寿命变短、量子效率降低.这是因为微晶粒径越小，量子限域效应越强，表体比越大，在无序体调制的表面上表面缺陷作用增强而引起的.对电荷(Eu3+-O2-)迁移态和多声子过程另外两种无辐射通道也进行讨论. 关键词： 纳米Gd2O3:Eu3+ 强度参数 辐射与无辐射弛豫 量子效率     

BaWO4∶Eu3+红色荧光粉的水热制备及其发光性能

采用水热法,通过变化水热反应时间制备出不同的BaWO₄∶Eu³⁺样品,利用XRD和SEM分析了样品的晶体结构和表面形貌,研究了基质晶体生长取向对BaWO₄中Eu³⁺离子特征发射的影响。实验结果表明:BaWO₄∶Eu³⁺样品在395 nm近紫外光或464 nm蓝光激发下发射578,592,612 nm的红光,其中612 nm(⁵D₀→⁷F₂)发射强度明显高于592 nm (⁵D₀→⁷F₁)。在水热温度160 ℃的情况下,所制备的样品均为四方相,不同的水热反应时间将影响晶体在各晶向的生长速度,进而影响晶体的对称性和发光性能。水热时间为10 h时的发射强度最大。     

Na5Eu(WO4)4单晶的光学性质研究

本文测定了Na5Eu(WO4)4单晶的吸收光谱,荧光寿命和荧光分支比,并计算了5D0→7FJ,的辐射跃迁几率、量子效率和发射截面。     

退火温度对GdBO3∶Eu3+/AAO薄膜形貌和发光性质的影响

利用水热反应和高温退火,在100 nm孔径的多孔氧化铝(AAO)模板表面制备了GdBO3∶Eu3+/AAO发光薄膜。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和光致发光(PL)等手段表征了GdBO3∶Eu3+/AAO薄膜的结构、形貌和发光性质。SEM显示GdBO3∶Eu3+/AAO的形貌可通过调节退火温度控制。XRD和PL的结果表明,在AAO模板的表面所组装的GdBO3∶Eu3+为六方碳钙石型(Vaterite-type)结构。PL的结果表明:5D0→7F2和5D0→7F1的相对发射强度与退火温度有关,5D0→7F2红色发射与5D0→7F1橙色发射之比值随退火温度的降低而增加,降低退火温度可使GdBO3∶Eu3+/AAO样品的色纯度得到改善。     

EuCl3.6H2O中Eu^3＋的^5D0—^7F0跃迁的“反常”温度效应及其跃迁机制研究

研究了ＥｕＣｌ３．６Ｈ２Ｏ的Ｅｕ＾３＋的＾５Ｄ０－＾６Ｆ０“禁戒”跃迁的机制有其“反常”温度效应。通过比较没温度下荧光光谱中＾５Ｄ０－＾６跃迁和＾５Ｄ０－＾７Ｆ０跃迁第一条谱线的强度比，发现由于晶格振动，＾７Ｆ２态通过四个频率为２４５ｃｍ－１的声子与＾７Ｆ０态耦合，使＾７Ｆ０态成为混合态，因而使＾５Ｄ０－＾７Ｆ－的跃迁成为可能，并且其振子强度随温度的变化而变化。     

五磷酸钆中Eu3+的光谱

本文对GdP5O14:Eu3+(GdPP:Eu,x:0～1)。晶体的紫外可见吸收、激发光谱、荧光光谱、红外吸收光谱和结构进行了测定和分析。给出了GdPP中Eu3+离子的能级图。讨论了Gd3+—Eu3+离子间的能量转移和猝灭。     

Eu3+和Tb3+掺杂硅酸钇纳米粉体的合成与表征

采用溶胶-凝胶法合成了Y₂SiO₅∶Eu和Y₂SiO₅∶Tb纳米粉体,使用X射线衍射仪、扫描电镜等对粉体的结构、形貌和发光性能进行了分析,研究了Eu³⁺和Tb³⁺不同浓度掺杂硅酸钇纳米粉体的发光性能。在紫外光激发下,所获得的Y₂SiO₅∶Eu纳米粉体的主发射峰均位于612 nm,对应于Eu³⁺的⁵D₀→⁷F₂跃迁;Y₂SiO₅∶Tb纳米粉体的主发射峰均位于540 nm,对应于Tb³⁺的⁵D₄→⁷F₅跃迁。     

ZrO2中Eu3+的发光特性

研究了掺1mol％Eu^3 的ZrO2纳米材料随退火温度变化的发光性质,得到退火温度为600和800℃的样品中Eu^3 的^5D0→^7F2发射在604nm处,我们认为：^7F2能级受到较强的晶场影响而发生能级劈裂,劈裂成4个子能级,出现两种发射,在章中为604和612nm．的两种发射,这两种发射所占的分支比不同,前一种发射所占的分支比较大,而后一种发射所占的分支比较小,因而,604nm的发射占优势。研究了ZnO2纳米材料中掺杂浓度变化时Eu^3 的发光性质,得到掺杂浓度为3mol％的样品的发射与众不同,它只有597nm处的1个宽带发射。     

掺Eu3+硅基材料的发光性质

通过溶胶－凝胶技术制备了掺Eu^3 的硅基材料并测试了其三维荧光光谱、激光谱和发射光谱，结果显示，最佳激发波波长为350nm,最强荧光波长为620nm；在350nm光激发下的发射光谱显示Eu^3 的特征发射光谱，产生4条谱带，分别是577nm(^5D0-^7F0)，588nm(^5D0-^7F1),596nm(^5D0-^7F1)和610nm(^5D0-^7F2)。