Dy~(3+)-Tb~(3+)掺杂氟氧碲酸盐玻璃的光谱性能研究

实验采用高温熔融法制备了一系列Dy3+离子、Tb3+离子单掺或共掺氟氧碲酸盐玻璃样品.测试了不同摩尔含量的Dy3+离子和Tb3+离子的氟氧碲酸盐玻璃样品的密度,分析了紫外-可见透射光谱、激发光谱、发射光谱、发光衰减曲线,研究了不同摩尔含量的Dy3+离子和Tb3+离子的氟氧碲酸盐玻璃样品光谱性能及Dy3+离子到Tb3+离子能量传递机理.结果表明:Dy3+离子、Tb3+离子单掺或共掺氟氧碲酸盐玻璃样品的密度均大于5g·cm-3,最大可达6.09g·cm-3;Dy3+离子可以敏化Tb3+离子,促进其发光,但当Dy3+离子超过一定浓度后,会发生离子间浓度猝灭效应,Tb3+离子的发光反而降低.试验测得,Dy3+离子的最佳掺杂浓度为1.0mol%,此时,Tb3+离子掺杂浓度为6.0mol%,Tb3+离子发光效果最强.依据Dexter能量传输理论,并对Dy3+离子和Tb3+离子的能级图及能级间的跃迁进行分析,可知Dy3+离子和Tb3+离子间的能量传递方式为非辐射共振传递.     

掺稀土元素Dy和Mn,P,Cu的MgSO4的热释发光光谱

实验测定了MgSO4:Dy,Mn和MgSO4:Dy,P以及MgSO4:Dy,P,Cu等的热释光磷光体的三维发光谱.结果表明,掺入Dy的MgSO4磷光体的热释发光谱线的波长与Dy3+离子的能级跃迁相关,Dy3+为热释光主要发光中心.MgSO4中只掺入Mn时,温度在140℃和190℃附近呈现波长为660nm宽范围的连续发光带,这是Mn形成的发光中心的光谱.当MgSO4中同时掺入Dy和Mn时,660nm的Mn发光带和低于300℃的Dy3+离子的发光谱强度均受到抑制,出现了波长为480nm和580nm峰温在380℃的主发光峰.这表明原MgSO4:Dy的360℃发光峰向高温方向移动了约20℃,Dy3+仍为热释光主要的发光中心,Mn则主要起能量转移的作用.MgSO4:Dy,P热释光三维发光谱可看出,P掺入使MgSO4:Dy的260℃发光峰移至283℃,并且强度大大增加,原360℃发光峰的峰温基本不变.当MgSO4:Dy,P中同时掺入Cu时,主要发光峰的峰温仍在283℃,但360℃发光峰的强度被抑制,480nm和580nm的发光峰的相对强度发生了变化.因此,Dy3+仍是热释光主要的发光中心,P和Cu参与形成新的俘获中心.     

Dy或Tb掺杂的MgB4O7磷光体的热释光特性

用高温固相反应法研制了MgB₄O₇:Dy和MgB₄O₇:Tb两种热释光材料.用自制的三维热释光谱仪测量了两种磷光体的三维发光谱,从MgB₄O₇:Dy磷光体的三维发光谱观察到:1.热释光发光峰峰温为220,380℃;2.Dy³⁺离子的发光波长为480,575,660nm;3.220,380℃发光峰的相对强度随高温固相反应温度的升高而变化,但发光峰温和波长基本保持不变.由MgB₄O₇:Tb磷光体的三维发光谱可看到在230,340,420℃附近有三个发光峰,发光谱线波长分别为489,543,589,620nm.不同的高温烧结温度不仅对发光峰的发光强度有很大影响,而且还对Tb³⁺发光谱形产生影响,当温度高于850℃时Tb³⁺离子发光谱线开始变成了发光谱带.此外,对比MgB₄O₇:Dy和MgB₄O₇:Tb两种热释光材料的二、三维发光谱,得出了掺入三价稀土离子的热释光材料的发光峰峰温主要由基质材料决定,发光波长则取决于稀土离子的4f电子能级间的跃迁.     

掺稀土元素Dy和Mn,P,Cu的MgSO4的热释发光光谱

实验测定了MgSO₄:Dy,Mn和MgSO₄:Dy,P以及MgSO₄:Dy,P ,Cu等的热释光磷光体的三维发光谱.结果表明,掺入Dy的MgSO₄磷光体的热释发 光谱线的波长与Dy³⁺离子的能级跃迁相关,Dy³⁺为热释光主要发光 中心.MgSO₄中只掺入Mn时,温度在140℃和190℃附近呈现波长为660nm宽范围的 连续发光带,这是Mn形成的发光中心的 关键词： 热释发光光谱 稀土元素镝 硫酸镁     

红色长余辉材料Mg_2SiO_4∶Dy~(3+),Mn~(2+)的制备及发光特性

用高温固相法制备了长余辉发光材料Mg2SiO4∶Dy3 ,Mn2 ,对这种材料的红色长余辉性质进行了研究。对以不同掺杂浓度单掺杂Mn2 、单掺杂Dy3 以及双掺杂Dy3 ,Mn2 的Mg2SiO4体系,通过在紫外激发下的发射光谱及其激发光谱的研究,确认了在双掺杂体系中,峰值为660 nm的发光带对应着Mn2 的4T1(4G)→6A1(6S)跃迁,Mn2 为主要发光中心。Mn2 的660 nm发射的激发谱分布很宽,样品在近紫外和可见光区都有良好的吸收,长波边可达600 nm,是这种材料的一个显著优点。还研究了双掺杂体系中Dy3 对Mn2 的660 nm发光带的敏化作用。另外,通过对单掺杂、双掺杂体系热释光曲线的比较,揭示了双掺杂体系中Dy3 的陷阱作用。     

飞秒激光诱导的Mn2+掺杂锗酸盐玻璃上转换发光

研究了室温下的飞秒激光诱导过渡金属Mn2+掺杂锗酸盐玻璃的上转换发光现象。样品的激发光谱与发射光谱表明,激发过程是能级6A(6S)→4E(4G)/4A1(4G)的跃迁,该过程源于Mn2+离子的4T1(4G)→6 A1(6 S)跃迁。由409 nm单色光激发样品得到的发射光谱与800 nm飞秒激光激发的光谱相一致。通过分析飞秒激光泵浦功率密度与荧光强度的依赖关系以及飞秒激光辐照样品前后的吸收谱,认为该上转换过程为双光子同时吸收过程。随着Mn2+浓度的提高,上转换发光的中心波长发生红移。     

Dy3+激活无水芒硝在真空紫外光激发下的发光性质

在空气中900℃温度下,将纯天然无水芒硝( Na2 SO4)和DyF3的混合粉末加热25 min,制备了Na2SO4:Dy3+新型发光材料.通过同步辐射研究了NaSO4:Dy3+的发光性质.并测量了在室温中真空紫外-紫外光下的发射和激发光谱.根据发射光谱得到了不同Dy3+掺杂浓度和不同激发下发光的黄蓝比(Y/B)是不同的.通过监测黄色发光得到的激发光谱,分别由Dy3+,4f9→4f85d跃迁(172 nm)、O2--Tm3+之间的电荷转移带(165 nm)引起的强激发谱和基质吸收(138,245 nm)、对应Dy3+,6 H15/2→4 D7/2,6H15/2→6 P3/2,6 H15/2→6P7/2跃迁(299,325,351nm)引起的弱激发谱组成.     

ZBLAN玻璃中Nd~(3+),Tm~(3+),Yb~(3+)的上转换发光特性

采用高温固相法制备了Nd,Tm和Yb掺杂的ZBLAN玻璃上转换材料.Tm3+,Yb3+的摩尔浓度分别固定为0.01%,0.3%,Nd3+摩尔浓度变化范围为0.1%～2%.在室温下,测试了样品在300～1 000nm间的吸收光谱.在798 nm近红外光激发下,测试了样品的上转换光谱.实验发现,样品在798 nm红外光激发下发出了较强的多波段(红,蓝和绿)的可见光.由上转换可见光各波段的发射谱线,给出了能级跃迁机制.蓝光主要来源于Tm3+的激发态1G4到基态3H6的跃迁,绿光来源于Nd3+的2H7/2到基态4I9/2的跃迁,红光来源于Nd3+的2H11/2到基态4i9/2的跃迁.研究发现,在Nd3+,Tm3+,Yb3+:ZBLAN玻璃样品中存在激发态吸收,能最转移和交叉弛豫等上转换过程.其发光机理是Nd3+,TM3+和Yb3+离子之间的能量转移.根据Nd3+摩尔浓度不同其上转换发光强度不同,分析了掺入稀土的浓度对上转换发光效率的影响.当Nd3+浓度为1.5%(摩尔分数)时上转换发光最强,大于1.5%后发光开始减弱.     

SrO·xAl2O3:Eu体系的合成与光谱性质

研究了稀土Eu离子激发的SrO·xAl2O3体系的发光性质,发现,随着x的增大,Eu离子的激发光谱主峰向长波方向移动,而发射光谱主峰向短波方向移动.根据Eu2+,Eu3+离子的特征光谱分析,发现,在SrO·xAl2O3:Eu体系中,当x<1.5时,主要是Eu3+离子的4f-4f跃迁发光,发红色光;当x>1.5时,主要是Eu2+离子5d-4f跃迁发光,发绿色或蓝色光.     

一种新的长余辉阴极射线磷光体-SrAl2O4:Dy3+

本文介绍了一种新合成的长余辉阴极射线磷光体--SrAl2O4:Dy3+.在室温下,用10kv、1μA/cm2阴极射线激发磷光体时,其发射光谱由三组分立的锐线构成,系属Dy3+离子4f-4f跃迁的特征发射;发光呈黄白色,发光亮度可以同商用MgF2,Mn2+(P33)相比较,大约为Zn2SiO4:Mn2+、As(P39)亮度的60%.当阴极射线激发去除以后,磷光体的发光强度衰减到起始值的1/10的时间(通称余辉时间)长达200ms以上.发光衰减是非指数式的.阴极射线激发以后的热释发光表明:在磷光体中存在着构成慢衰减过程的深陷阱. 最后,根据实验结果,提出了这种磷光体发光衰减过程的物理模型.     

Ba2RV3O11(R=Y,Gd,La):Eu3+(或Dy3+,Bi3+)的合成及发光性能的研究

本文报导了Eu3+,Dy3+在Ba2RV3O11(R=Y,Gd,La)基质中的光谱性质、Bi3+对Dy3+发射强度的影响及温度对Dy3+发射强度的猝灭情况.研究了被取代离子R3+(R=Y,Gd,La)对基质电行迁移带、Eu3+的红橙比、Dy3+黄蓝比的影响,还给出了Dy3+的浓度猝灭值.     

ZnS:Mn2+,Sm3+粉末材料中Mn2+和Sm3+之间的能量传递

研究了ZnS粉末材料中Mn2+中心和Sm3+中心之间的相互作用.通过测量单独由Mn2+或Sm3+掺杂及Mn2+,Sm3+同时掺杂的ZnS粉末材料的发射光谱、激发光谱、发光衰减以及选择激发发光光谱,证实了Mn2+和Sm3+之间存在偶极子-偶极子相互作用的无辐射能量传递.同时还计算了能量传递几率和传递效率.     

Mg3Bo3F3:Mn2+, R3+(R=Eu、Sm、Dy)的阴极射线发光

本文研究了具有长余辉发光特性的红色Mg3BO3F3:Mn2+,R3+(R=Eu,Sm,Dy)的阴极射线发光性能,以及R3+离子的掺杂对Mg3BO3F3:Mn2+的发射光谱、色坐标等的影响.     

Ti：Al2O3晶体的电子自旋共振谱研究

Ｔｉ：Ａｌ２Ｏ３晶体中的顺磁中心Ｔｉ＾３＋由于强烈的晶格自旋耦合而使其电子自旋共振吸收只有在液拟温度附近才能看到，本实验在液氮温度附近记录到由许多强的的吸收峰迭加于Ｔｉ＾３＋宽吸收线所组成的电子自旋共振谱，这些吸吸收峰被认为是Ａｌ２Ｏ３基质中的Ｆｅ＾３＋，Ｍｎ＾２＋，Ｃｒ＾３＋，Ｍｏ＾３＋，Ｆｅ＾２＋，Ｃｏ＾２＋等杂质的共振吸收及Ｔｉ＾２＋３Ａ２ｇ基态的双量子跃迁造成的。     

ZnS:Mn2+,Sm3+中Mn2+、Sm3+中心之间能量传递的分时光谱研究

前一阶段我们比较系统地研究了ZnS:Mn2+,Sm3+材料中Mn2+中心和Sm3+中心之间的能量传递。通过测量ZnS:Mn2+、ZnS:Sm3+和ZnS:Mn2+,Sm3+三种材料的发射光谱、激发光谱、选择激发发光光谱,证实了Mn2+中心和Sm3+中心之间存在偶极—偶极相互作用的无辐射能量传递。为了进一步研究Mn2+中心和Sm3+中心之间的相互作用及其物理特点,我们又仔细测量了上述三种不同类型材料的分时光谱,这不仅可以更清楚地了解激发停止后Mn2+中心和Sm3+中心之间的相互作用,而且有效地解决了Mn2+中心发射光谱和Sm3+中心某些特征光谱线交叠引起的测量发光衰减的困难。     

硼酸盐玻璃中某些稀土离子的浓度效应及其能量传递过程

本文系统地报道了硼酸盐玻璃中Ce3+、Sm33+、Eu3+、Ga3+、Tb3+、Dy3+浓度效应,观察到Eu3+、Gd3+、Tb3+在硼酸盐玻璃中随浓度增加其发光强度增强,而Ce3+、Sm3+、Dy3+当其浓度增加到一定数值后,发光强度反而减弱,初步探讨了不同浓度效应的原因.本文还观察到硼玻璃中某些稀土离子对Eu3+、Tb3+离子发光的敏化作用,及讨论了Gd3+和Eu3+、Tb3+之间的能量传递过程,计算其能量传递的效率和几率.估计了能量传递的规律机理.     

LiMBO3 : Dy3+材料的发光特性

采用固相法制备了LiM(M=Ca, Sr, Ba)BO₃ : Dy³⁺材料,并研究了材料的发光特性。LiM(M=Ca, Sr, Ba)BO₃ : Dy³⁺材料的发射光谱均呈多峰发射,对应于Ca,Sr,Ba,其主发射峰分别是Dy³⁺的⁴F_9/2→⁶H_15/2(484,486,486 nm),⁶H_13/2(577,578,578 nm)和⁶H_11/2(668,668,666 nm)跃迁。监测黄色发射峰时,所得激发光 谱峰值位置相同,主激发峰分别为331,368, 397,433,462,478 nm,对应Dy³⁺的⁶H_15/2→ ⁴D_7/2,⁶P_7/2,⁶M_21/2,⁴G_11/2,⁴I_15/2和⁶F_9/2跃迁。研究了敏化剂Ce³⁺及电荷补偿剂Li⁺、Na⁺和K⁺对LiM(M=Ca, Sr, Ba)BO₃ : Dy³⁺材料发光强度的影响。结果显示:加入敏化剂Ce³⁺提高了材料的发光强度,发光强度最大处对应的Ce³⁺浓度为3%;加入电荷补偿剂Li⁺、Na⁺和K⁺后,材料的发光强度也得到了明显提高,但发光强度最大处对应的Li⁺、Na⁺和K⁺浓度不同,依次为4%、4%和3%。     

Influence of Y3+, Bi3+ content on photoluminescence of YVO4:Dy3+ phosphor induced by ultraviolet excitation

YxVO4:0.01Dy3+ and Y0.99-xVO4:0.01Dy3+,xBi3+ phosphors were synthesized by chemical coprecipitation method.Their crystal structure,micromorphology and photoluminescence (PL) properties were investigated by X-ray diffraction (XRD),scan electron microscopy (SEM) and spectrofluorometer.YxVO4:0.01Dy3+ and Y0.99-xVO4:0.01Dy3+,xBi3+ phosphors have a broad excitation band from about 250 to 350 nm including a strongest peak at about 310 nm.Under its excitation,the emission spectra exhibits two sharp peaks,one of which centered at about 483 nm for 4 F9/2→6 H15/2 transition of Dy3+ and the other at about 574nm due to the 4F9/2→6H13/2 transition of Dy3+.For YxVO4:0.01Dy3+ (x=0.94,0.97,0.99,1.01,1.03)phosphor,with increasing value of x,the body color of phosphor changes from yellow to white and the strongest peak in the excitation spectra shifts a little to shorter wavelength.It is detrimental to luminous intensity when Y3+ content deviates stoichiometric ratio.For Y0.99-xVO4:0.01Dy3+,xBi3+ (x=0.01,0.05,0.1,0.15,0.2,0.25) phosphor,the samples have extraneous bismuth vanadium oxide phase except for the major tetragonal zircon structure when x≥0.20.With increasing value of x,the band edge in the excitation spectra shifts to longer wavelength,the excitation intensity and luminous intensity increase early and decrease late.When the value of x is 0.01,the intensities increase evidently.In addition,the influence of Y3+ or Bi3+ on the color temperature of emission and micromorphology of YVO4:Dy3+ is slight.     

LaOBr:Ce3+,Tb3+中Ce3+与Tb3+间能量传递

本文利用毫微秒技术在ns秒量级测量了不同浓度组分的LaOBr:Ce3+,Tb3+中Ce3+发射带的衰减常数τCe值和时间分辨光谱,确立了Ce3到Tb3+能量传递过程模型,建立了动力学方程和导出能量传递的计算公式。据此计算出Ce3+到Tb3+的能量传递几率和效率,得出Ce3+,Tb3+的最佳浓度。