纳米晶Y2O3：Eu3＋的合成及其光谱性质研究

本文报道了草酸作为沉淀剂并添加表面活性剂合成了纳米晶Y2O3：Eu^3 的方法,其一次粒径为15－109nm。对样品的激发光谱、发射光谱及色坐标的测定结果表明：与微米晶比较该纳米晶的发射光谱发生蓝移,激发光谱未见明显变化,猝灭浓度明显提高。荧光粉色坐标x=0.6479,y=0.3442,研究发现了发光亮度随团聚尺寸增大而增强。     

变温下Y2O3∶Eu3+纳米晶的荧光光谱和动力学过程

通过分析影响Y2O3:Eu3+在488nm激光激发下的5D0→7F2变温荧光发射强度的因素,建立起公式并对实验数据进行拟合,得到纳米晶的温度猝灭速率大于体材料的温度猝灭速率.测得Y2O3:Eu3+纳米晶和体材料的5D0→7F2发射峰的变温线宽,通过内应力和量子限域效应对其不同进行了解释.测量了Y2O3:Eu3+在共振激发下的5D0能级的荧光衰减时间随温度的变化,又利用公式对其进行拟合,得出了相比于体材料,纳米晶的辐射跃迁速率和无辐射跃迁速率均增大,但量子效率变小的结论.然后利用晶格畸变和表面态效应对上述结 关键词： 温度猝灭 Y2O3:Eu3+纳米晶 荧光衰减 线宽     

纳米晶ZrO2：Dy3+的光致发光和能量传递性质

研究了Dy³⁺离子掺杂的ZrO₂纳米粉体的光致发光性质。观测到Dy³⁺离子的室温强特征发射和浓度猝灭现象以及基质ZrO₂与Dy³⁺离子之间的能量传递过程。发现了煅烧温度对样品的晶相有明显的影响,随着煅烧温度的变化,晶相也随之改变。晶相的改变使样品的荧光发射产生较大的差异,并观测到两个发射中心。通过对荧光强度与激活离子Dy³⁺离子浓度的关系研究发现,Dy³⁺离子在纳米ZrO₂基质中存在浓度猝灭现象,最佳掺杂浓度取决于ZrO₂基质的晶相,不同晶相导致不同的猝灭浓度,当基质晶相表现为四方相时,猝灭浓度为0.5%,而基质晶相为混合相时,猝灭浓度为1%。能量传递也依赖于样品的晶相。当煅烧温度为950℃时能量传递效果最好,并且从微观结构上给出了解释基质与Dy³⁺离子之间的能量传递的模型。     

纳米晶Y2SiO5：Eu的浓度猝灭研究

报道了分别用溶胶-凝胶法合成的Y₂SiO₅:Eu纳米晶和用高温固相法合成常规尺度的Y₂SiO₅:Eu材料的光致发光光谱和猝灭浓度的实验研究.结果表明:纳米Y_2-xEu_xSiO₅比常规尺度的Y_2-xEu_xSiO₅有更高的猝灭浓度和更高的发光亮度.理论分析认为这是由于在纳米材料中能量共振传递被阻断和猝灭中心在各个纳米晶内分布的涨落造成的.这个结果为高亮度的Y₂SiO₅:Eu纳米材料的实际开发应用展示了广阔前景.     

草酸沉淀法制备细颗粒红色荧光粉Y2O3：Eu3+的发光特性

对草酸作为沉淀剂制备的细颗粒红色荧光粉Y₂O₃:Eu³⁺进行结构和发光特性研究,结果表明:其一次粒径为20～30nm,团聚尺寸D₅₀=0.53μm。该荧光粉最大激发峰位于252.2nm,较微米级荧光粉233nm红移了19.2nm;最大的发射峰位于612nm,与微米级的相比几乎没有差别。Eu³⁺离子的掺入构成了发光中心,其最佳掺杂的质量分数为9%,荧光粉发光的猝灭浓度由微米级的6%提高到9%。由于纳米晶存在表面缺陷和悬挂键,其亮度约为微米晶的70%左右,随着团聚尺寸的增加、煅烧温度的提高和助熔剂的加入,荧光粉的发光强度增大。包膜能部分消除表面缺陷和悬挂键,提高发光亮度。荧光粉的色坐标为x=0.6479,y=0.3442。     

Y2O3:Eu纳米晶中能量传递相互作用的研究

通过浓度猝灭曲线确定了引起Y₂O₃纳米晶中Eu³⁺发光浓度猝灭的是交换相互作用.测量了两种颗粒尺寸下Eu³⁺的⁵D₀—⁷F₂跃迁发光衰减曲线随掺杂浓度的变化,利用交换相互作用的理论衰减曲线对实验衰减曲线进行拟合.计算Eu³⁺离子的交换相互作用能量传递的效率,分析了Y₂O_{3关键词： 能量传递 2}O₃Eu纳米晶')" href="#">Y₂O₃Eu纳米晶 发光衰减     

Y2Ti2O7:Tm3+的制备及其发光性能研究

采用溶胶-凝胶法(Sol-gel)制备了不同烧结温度和Tm³⁺掺杂浓度的Y₂Ti₂O₇:xTm (x=0.005,0.01,0.03,0.05)荧光粉,分别采用X射线衍射分析仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和荧光光谱仪对样品的晶型结构、形貌以及发光性能进行了表征。XRD结果表明,所得到的样品为单一立方相烧绿石结构。样品在361 nm紫外光激发下发射出 蓝光,其峰值波长为456 nm,对应于Tm³⁺的¹D₂→³F₄跃迁。1 000 ℃烧结的Y₂Ti₂O₇: 0.01Tm³⁺样品具有较好的发光性能。样品在456 nm处的相对发光强度随Tm³⁺掺杂浓度的增大先升高后降低,在Tm³⁺摩尔分数为1%时达到最大,即出现了浓度猝灭现象。     

Gd2O3:Eu3+纳米晶的燃烧合成及光致发光性质

采用柠檬酸作燃烧剂用燃烧合成法制备了Gd₂O₃:Eu³⁺纳米晶.用X射线衍射仪(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和荧光分光光度计等对Gd₂O₃:Eu³⁺纳米晶的结构、形貌和发光性能进行了分析.结果表明：不同柠檬酸与稀土离子配比(C/M)制备的样品经800℃ 退火1 h后，均得到了纯立方相的Gd₂O₃:Eu³⁺纳米晶，晶粒尺寸约为30 nm，尺寸分布较窄，其中以C/M=1.0时制备的纳米晶结晶性最好，发光强度最大.Gd₂O₃:Eu³⁺纳米晶主发射峰位置均在612 nm处 (⁵D₀→⁷F₂跃迁)，激发光谱中电荷迁移态发生红移，观察到Gd³⁺向Eu³⁺的有效能量传递.对柠檬酸与稀土离子配比(C/M)对结晶度、发光性质等的影响也进行了分析和讨论.     

不同Yb掺杂量的Yb:Y3Al5O12晶体的光谱分析

采用提拉法生长了Yb³⁺掺杂量分别为5.4at%, 16.3at%, 27.1at%, 53.6at%和100at%的Yb:Y₃Al₅O₁₂晶体.系统地表征和分析了Yb³⁺掺杂量对晶体吸收光谱和荧光光谱的影响.随着Yb³⁺掺杂量的增加，各峰值吸收系数呈线性增加的趋势.应用Smakula公式计算了各吸收峰对应的振荡强度，并分析了Yb³⁺掺杂量对振荡强度的影 关键词： 吸收光谱 荧光光谱 自吸收 浓度猝灭     

Tm3+浓度对Y2（MoO4）3：Tm3+，Yb3+荧光粉上转换发光性质的影响

采用传统的高温固相反应法合成了Tm³⁺/Yb³⁺共掺杂Y₂（MoO₄）₃系列荧光粉。XRD结果表明合成的样品为相纯度好的Y₂（MoO₄）₃。在980 nm光激发下,样品具有较强的位于487 nm和800 nm的蓝色和近红外发射,同时伴有较弱的位于649 nm的红光发射。它们分别来自于Tm³⁺的¹G₄→³H₆、³H₄→³H₆和¹G₄→³F₄跃迁。根据功率相关的上转换发射和能级图分析了Tm³⁺的上转换发光机制。结果表明,¹G₄和³H₄能级的布居分别来自于三光子和两光子的能量传递上转换。此外,随着Tm³⁺浓度的增加,蓝色、红色和近红外发射带均呈先增加后降低的趋势,即发生了浓度猝灭。同时,蓝光发射和近红外发射的强度比随Tm³⁺掺杂浓度的增加而减小。     

Y6TeO12:Eu3+红色荧光粉的制备与发光特性研究

利用高温固相法在1 200℃制备了一系列红色荧光粉(Y_1-x)₆TeO₁₂:x Eu³⁺(x=0.1～0.5)材料。对样品进行了X射线衍射、形貌特征、激发和发射光谱、浓度猝灭、热稳定性、荧光衰减曲线以及发光二极管封装与光色电性能等方面的分析与探究。结果表明：该红色荧光粉样品能被近紫外光(393 nm处)和蓝光(464 nm处)有效激发,在632 nm处表现出较强的红光发射。根据荧光强度与掺杂浓度的变化趋势,确定出最佳Eu³⁺掺杂量为x=0.3,更多的掺杂量引起浓度猝灭。进一步分析激活剂Eu³⁺间能量传递类型,得出电偶极-电偶极作用导致了浓度猝灭。(Y_0.7)₆TeO₁₂:0.3Eu³⁺在150℃时积分发光强度是室温的76.5%,热激活能为0.196 9 eV。该样品的荧光寿命为813μs,色坐标值为(0.637 6,0.343 1),并基于板上芯片工艺进行了发光二极管封...     

纳米晶ZrO_2∶Dy~(3 )的光致发光和能量传递性质

研究了Dy3 离子掺杂的ZrO2纳米粉体的光致发光性质。观测到Dy3 离子的室温强特征发射和浓度猝灭现象以及基质ZrO2与Dy3 离子之间的能量传递过程。发现了煅烧温度对样品的晶相有明显的影响,随着煅烧温度的变化,晶相也随之改变。晶相的改变使样品的荧光发射产生较大的差异,并观测到两个发射中心。通过对荧光强度与激活离子Dy3 离子浓度的关系研究发现,Dy3 离子在纳米ZrO2基质中存在浓度猝灭现象,最佳掺杂浓度取决于ZrO2基质的晶相,不同晶相导致不同的猝灭浓度,当基质晶相表现为四方相时,猝灭浓度为0.5%,而基质晶相为混合相时,猝灭浓度为1%。能量传递也依赖于样品的晶相。当煅烧温度为950℃时能量传递效果最好,并且从微观结构上给出了解释基质与Dy3 离子之间的能量传递的模型。     

橙红色荧光粉Ca3Y2(Si3O9)2∶Sms3+的制备及发光性能的表征

采用高温固相法合成了Ca3Y2－2x(Si3O9)2∶2xSm3+系列荧光粉,并表征了材料的发光特性.X射线衍射图谱表明:得到的样品为纯相Ca3Y2(Si3O9)2晶体;样品的激发光谱主要来源于Sm3+的特征激发;分别采用紫外、近紫外和蓝光作为激发源,样品均发射橙红光.在402 nm近紫外光激发下,Ca3Y2(Si3O9)2∶Sm3+发射光谱主要由3个峰组成,发射峰值分别位于565 nm、604 nm和651 nm,归属于Sm3+的4G5/2→6HJ/2(J=5, 7, 9)跃迁,其中发射主峰位于604 nm处.通过时间分辨光谱测得Sm3+的4G5/2能级的荧光寿命.随着Sm3+摩尔浓度的增加,样品发光强度先增强后减弱,当x=0.02时发光强度达到最大,浓度猝灭机理为电偶极-电偶极相互作用.     

纳米X1-Y2SiO5: Eu3+发光光谱的理论研究

从晶体结构参数和Eu³⁺离子等的物性参数出发，用Faucher的静电模型，计及远程环境影响，且用自洽求解方法确定配位离子的诱导电偶极矩，系统地计算了纳米晶X₁-Y₂SiO₅: Eu³⁺的晶场参数，并延伸此模型用于跃迁强度计算．给出了在C₁对称下与实验相当一致的光谱，且得到可用于其他性质的计算的各态波函数 关键词：     

Li+离子掺杂Gd2O3：Sm3+纳米晶的发光增强

采用燃烧法制备了Gd₂O₃:Sm³⁺和Li⁺离子掺杂的Gd₂O₃:Sm³⁺纳米晶,根据X射线衍射图谱确定所得纳米样品为纯立方相。在室温下,用275 nm和980 nm激发光激发各样品时,可分别观测到Sm³⁺离子的强荧光发射和上转换特征发射,其主发射峰分别位于560,602,650 nm处,分别对应着Sm³⁺离子的⁴G_5/2→⁶H_5/2,⁴G_5/2→⁶H_7/2和⁴G_5/2→⁶H_9/2的电子跃迁,其中以⁴G_5/2→⁶H_7/2跃迁的光谱强度最大。实验表明Li⁺离子的掺入使得Sm³⁺离子的荧光发射强度显著增加。通过对样品的XRD、TEM和激发光谱、发射光谱的研究,分析了引起样品荧光强度变化的原因。     

Li+掺杂浓度对Y2O3：Eu3+发光影响的理论

在团簇近似的基础上,利用分子动力学和密度泛函计算相结合的手段,在Y₂O₃:Eu³⁺中研究了随Li⁺掺杂浓度的变化,缺陷形成情况以及C₂位处Y-O键长的变化对电子态密度的影响.结果表明,随着Li⁺掺杂浓度的增加,与C₂格位相关团簇的Y-O键平均键长出现了增加-减小-增加的变化趋势,这可能是引起此类材料发光强度随Li⁺浓度出现类似变化的原因.     

Ca3La(BO3)3：Tb3+的合成与发光性质

高温固相反应法合成了Ca₃La(BO₃)₃:Tb³⁺光致发光材料。利用扫描电镜和激光衍射分析仪测定了样品的晶粒形貌及粒径大小分布,利用荧光分光光度计研究了Ca₃La(BO₃)₃:Tb³⁺的光致发光特性。确定了在Ca₃La(BO₃)₃基质中Tb³⁺离子浓度对其发光强度的影响及其自身浓度猝灭机理;探讨了助熔剂Li₂CO₃、敏化剂Ce³⁺离子的加入对荧光粉发光强度的影响。     

Y2O2S纳米晶中Tb3+发光的浓度猝灭

制备了Tb^3 浓度不同而粒径相同的一系列纳米晶Y2O2S。由于表面态对发光的猝灭作用,Tb^3 离子^5D3发光的寿命与体材料比较明显缩短,研究了^5D3和^5D4能级发光的浓度猝灭,发光强度与浓度的关系以及发光的衰减曲线都表明：^5D3的浓度猝灭是电偶极－电偶极相互作用引起的,而^5D4的浓度猝灭是交换相互作用引起的。     

变温下Y2O3∶Eu3+纳米晶的荧光光谱和动力学过程

通过分析影响Y2O3: Eu3+在488nm激光激发下的5D0→7F2变温荧光发射强度的因素,建立起公式并对实验数据进行拟合,得到纳米晶的温度猝灭速率大于体材料的温度猝灭速率.测得Y2O3: Eu3+纳米晶和体材料的5D0→7F2发射峰的变温线宽,通过内应力和量子限域效应对其不同进行了解释.测量了Y2O3: Eu3+在共振激发下的5D0能级的荧光衰减时间随温度的变化,又利用公式对其进行拟合,得出了相比于体材料,纳米晶的辐射跃迁速率和无辐射跃迁速率均增大,但量子效率变小的结论.然后利用晶格畸变和表面态效应对上述结论进行了解释.     

YBO3:Eu3+纳米晶发光特性

用水热法制备了YBO₃:Eu³⁺纳米材料，通过改变其反应条件对纳米颗粒的大小和形貌进行了控制，对其发射光谱进行分析并与体材料进行了比较.在纳米材料中，很大比例的稀土离子微观环境受到表面的影响.这种影响可能使稀土离子的Judd-Ofelt参数Ω₂增大，从而使Eu³⁺的⁵D₀→⁷F₂的发射加强，红色发光材料的色纯度提高.