白色长余辉材料CaxMgSi2O5+x：Dy3+系列的发光性能

制备并研究了一系列具有白色长余辉的钙镁硅酸盐材料,Ca_xMgSi₂O_5+x:Dy³⁺(x=1,2,3)。在紫外激发的发射谱中观察到来自Dy³⁺的4f组态内发射:对应⁴F_9/2→⁶H_15/2跃迁的蓝色发射(480nm)以及对应⁴F_9/2→⁶H_13/2跃迁的黄色发射(575nm)。低压汞灯(254nm)辐照后产生的长余辉光谱成分与发射谱相同,蓝光与黄光的混合组成白色光。对所研究的大部分样品,白色长余辉发射持续时间超过1h。研究了发射光强度对Dy³⁺浓度的依赖以及黄光与蓝光强度比与Dy³⁺掺杂浓度之间的关系,发现不同的基质有不同Dy³⁺浓度的依赖关系。室温以上的热释光谱表明所研究材料在室温以上具有丰富的热释光峰,因此有潜力进一步改善其长余辉性能。结合实验结果和以往研究,简要讨论了这一类材料的陷阱来源和长余辉发射机理。     

Quantum cutting downconversion by cooperative energy transfer from Bi3+ to Yb3+ in Y2O3 phosphor

Bi~(3+) and Yb~(3+) codoped cubic Y2O3 phosphors are prepared by pechini sol-gel method.Strong near-infrared (NIR) emission around 980 nm from Yb~(3+)(2F5/2 → 2F7/2) is observed under ultraviolet light excitation.A broad excitation band ranging from 320 to 360 nm,owing to the 6s 2 →6s6p transition of Bi~(3+) ions,is recorded when the Yb~(3+) emission is monitored,which suggests a very efficient energy transfer from Bi~(3+) ions to Yb~(3+) ions.The Yb~(3+) concentration dependences of both the Bi~(3+) and the Yb~(3+) emissions are investigated.The decay curve of Bi ~(3+) emission under the excitation of 355 nm pulse laser is used to explore the Bi~(3+) →Yb~(3+) energy transfer process.Cooperative energy transfer (CET) is discussed as a possible mechanism for the near-infrared emission.     

SrB_4O_7∶Pr~(3+),Mn~(2+)中的Pr→Mn能量传递

从能量传递的角度出发,利用同步辐射光源(德国HASYLAB实验室的SUPERLUM I实验站)对Pr3 和Mn2 掺杂的SrB4O7粉末样品进行了光谱研究。206 nm激发下,在SrB4O7∶Pr3 (0.1%,摩尔分数)样品中观察到了来自Pr3 离子1S0能级的光子级联发射。SrB4O7∶Pr3 样品的发射谱与SrB4O7∶Mn2 样品监测Mn2 离子640 nm发射的激发谱在330~430 nm的波长范围里存在显著的光谱重叠。这个光谱重叠有利于Pr3 →Mn2 的能量传递发生,从而将Pr3 离子级联发射中第一步不实用的紫外或近紫外光子转换为Mn2 的红光发射。双掺杂样品SrB4O7∶Pr3 ,Mn2 与单掺杂样品SrB4O7∶Pr3 的发射谱比较揭示出Pr3 →Mn2 的能量传递的确存在,并且提供了一种传递效率的估算方法,表明通过“Pr3 -Mn2 ”组合有可能获得量子效率大于1的高效真空紫外激发发光材料。     

SrB4O7：Pr3+,Mn2+中的Pr→Mn能量传递

从能量传递的角度出发,利用同步辐射光源(德国HASYLAB实验室的SUPERLUMI实验站)对Pr³⁺和Mn²⁺掺杂的SrB₄O₇粉末样品进行了光谱研究.206nm激发下,在SrB₄O₇:Pr³⁺(0.1%,摩尔分数)样品中观察到了来自Pr³⁺离子1S0能级的光子级联发射.SrB₄O₇:Pr³⁺样品的发射谱与SrB₄O₇:Mn²⁺样品监测Mn²⁺离子640nm发射的激发谱在330~430nm的波长范围里存在显著的光谱重叠.这个光谱重叠有利于Pr³⁺→Mn²⁺的能量传递发生,从而将Pr³⁺离子级联发射中第一步不实用的紫外或近紫外光子转换为Mn²⁺的红光发射.双掺杂样品SrB₄O₇:Pr³⁺,Mn²⁺与单掺杂样品SrB₄O₇:Pr³⁺的发射谱比较揭示出Pr³⁺→Mn²⁺的能量传递的确存在,并且提供了一种传递效率的估算方法,表明通过“Pr³⁺-Mn²⁺”组合有可能获得量子效率大于1的高效真空紫外激发发光材料.     

GdPO_4∶Eu~(3 )和GdBO_3∶Eu~(3 )中“Gd-Eu”间的能量传递

利用同步辐射光源(德国HASYLAB实验室的SUPERLUMI实验站)对高温固相法制备的GdPO4∶Eu3 和GdBO3∶Eu3 的发射谱与激发谱进行了研究,并从量子剪裁的角度对“Gd3 -Eu3 ”之间的能量传递作了讨论。在两种样品监测Eu3 红光发射的激发谱上,都显著观察到了对应Gd3 离子4f-4f跃迁的谱线,说明从基质中Gd3 离子向掺杂的Eu3 离子之间存在非常有效的能量传递,这有利于量子剪裁的发生。在激发谱上还观察到了对应Eu3 -O2-电荷迁移态的宽激发带(180~270nm),而对应Gd3 离子8S7/2→6GJ跃迁的谱线(196nm,203nm)叠加在这个宽带之上,微弱可辨,这不利于Gd3 -Eu3 间交叉弛豫的能量传递过程,从而不利于量子剪裁的发生。结合Eu3 -O2-电荷迁移态位置变化的规律,提出了如何避开其干扰以增强量子剪裁效应的材料设计方案。     

纳米介孔ZrO2及其表面修饰的发光性质

水热合成法制备的高度有序多孔ZrO2具有规则六角排列、均匀纳米孔洞(约1．8nm)，并且其蓝、(近)紫外光发射强度比纳米微晶材料高2个数量级。本文研究了纳米介孔ZrO2这种不同于常规体材料与纳米晶材料的特殊发光性质。通过化学方法对纳米介孔ZrO2进行表面修饰后，能进一步提高其光发射聋度约3倍。通过这些发光性质的研究，以期增进对ZrO2发光机理的认识。     

PbWO4闪烁晶体的发光动力学模型

在对PbWO₄闪烁晶体的光谱特性、发光衰减及其温度依赖以及热释光的研究基础上,并结合理论计算,提出了PbWO₄晶体发光的动力学模型,给出了PbWO₄晶体的基本能带结构及激子发光中心能态、陷阱能级在能隙中的位置。用此模型可以完整说明PbWO₄的发光过程,特别是导致室温下发光效率低的原因。最后还对其主发射成分蓝、绿发光中心的起源作了简要讨论。     

不同气氛退火对PbWO4单晶发光的影响

通过对不同气氛条件下退火的PbWO4(PWO)单晶样品的激发谱与发射谱的对双研究，发现真空退火从整体上抑制PbWO4的发光强度，氧空位（Vo）缺陷是420nm吸收和红光发射的原因，而空气退火可以有效抑制Vo缺陷，全面改善PWO的发光性能。另外，首次报道了310nm附近的激子激发峰发生劈裂的现象，其中波长较长的320nm激发对应于与Vo缺陷相关的激子激发态。     

长余辉材料Sr2MgSi2O7：Eu2+,Dy3+中稀土离子的发光特性

利用同步辐射光源(德国HASYLAB实验室的SUPERLUMI实验站)和真空紫外激光(157.6nm)对新型蓝光发射长余辉材料Sr₂MgSi₂O₇:Eu²⁺(0.2%),Dy³⁺(8%)进行了光谱研究。在170nm同步辐射光源激发下,观察到对应Eu²⁺:5d-4f跃迁的477nm发射带和对应Dy³⁺:4f-4f跃迁的两组线谱发射,其中只有来自Eu²⁺的5d-4f发射对长余辉光谱有贡献。在157.6nm激光激发下,除了上述发射外,还明显观察到对应Eu³⁺的红色线谱(590,614,626nm)。结合这些光谱特性,对Sr₂MgSi₂O₇:Eu²⁺,Dy³⁺中稀土离子的发光特性以及长余辉发光机理进行了讨论,并提出了Eu²⁺充当空穴陷阱的可能性。     

用同步辐射研究掺Tb3+氟化物K2GdF5的光谱和Gd3+-Tb3+能量传递

对比了不同激发波长下水热法合成的K2GdF5:Tb3+(摩尔分数0.5％)单晶材料的光致发光谱线;监测了5 D3→7F6和5 D4→7 F5的激发谱,给出了几组窄带吸收和3个宽带吸收;分析表明窄带发射为Gd3+的8 S7/2→6FJ、8S7/2→6GJ、8S7/2→6DJ、8S7/2→6IJ的跃迁,宽带发射为Gd3+的...