Mn2+∶BeAl2O4晶体的光谱特性

应用提拉法技术,采用BeO∶Al2O3∶MnO摩尔比为100∶99.85∶0.30的化学组分配比和二次化料过程,选用约60℃的固液界面温度梯度与1 mm/h生长速度等工艺参量,成功地生长出了Mn2 离子掺杂、无气泡、无云层和核心、尺寸约45 mm×80mm的粉红色Mn2 ∶BeAl2O4晶体。测定了不同部位晶体的激发光谱与荧光光谱。沿着晶体生长方向,晶体颜色逐步变深。在Mn2 ∶BeAl2O4荧光谱中观测到发光中心为543nm的荧光带,这归属于Mn2 的4T1(4G)→6A1(6S)能级跃迁所产生。在其激发光谱中观测到218nm的激发峰,这归属于电子从Mn2 基态到导带的电荷转移跃迁所致。从Mn2 离子的绿色发射情况可以推断Mn2 处于晶体中四面体场中,它取代晶体中Be2 离子的格位。从不同部位晶体的激发峰强度与颜色变化可以得到Mn2 在BeAl2O4晶体中的有效分凝系数小于1。     

Mn2+、Mn4+共掺杂Zn2GeO4电子结构和光学性质的第一性原理的研究

利用第一性原理的局域密度近似（LDA）方法, 对Zn2GeO4, Mn2+掺杂Zn2GeO4,Mn2+、Mn4+共掺杂Zn2GeO4的光电性质进行了理论研究。结果表明,Mn2+、Mn4+掺杂可以提高Zn2GeO4的载流子浓度,从而改善Zn2GeO4的导电性。Mn2+离子的掺杂导致Zn2GeO4对光的吸收由紫外区域扩展到可见光区域, Mn2+、Mn4+共掺杂促进Zn2GeO4晶体对可见光的吸收能力大幅增加,因此Mn2+、Mn4+共掺杂Zn2GeO4可以用于制备高效率的光催化剂和发光材料。     

Mn2+、Mn4+共掺杂Zn2GeO4电子结构和光学性质的第一性原理的研究

利用第一性原理的局域密度近似（LDA）方法, 对Zn2GeO4, Mn2+掺杂Zn2GeO4，Mn2+、Mn4+共掺杂Zn2GeO4的光电性质进行了理论研究。结果表明，Mn2+、Mn4+掺杂可以提高Zn2GeO4的载流子浓度，从而改善Zn2GeO4的导电性。Mn2+离子的掺杂导致Zn2GeO4对光的吸收由紫外区域扩展到可见光区域， Mn2+、Mn4+共掺杂促进Zn2GeO4晶体对可见光的吸收能力大幅增加，因此Mn2+、Mn4+共掺杂Zn2GeO4可以用于制备高效率的光催化剂和发光材料。     

CaF2:Yb3+/Mn2+体系中Mn2+的上转换发光

稀土离子的上转换发光通常具有发射带宽窄及峰位难以调节等问题。为了获得近红外光激发下的宽带上转换发光,我们对Yb~(3+)-Mn~(2+)共掺杂CaF_2材料的上转换发光性质进行了研究。将稀土离子Yb~(3+)及过渡族金属离子Mn~(2+)掺入到CaF_2材料中作为发光中心,利用高温固相反应法制备了Yb~(3+)单独掺杂及不同浓度Yb~(3+)及Mn~(2+)离子共掺杂的CaF_2体相材料。在980 nm近红外光激发下对不同样品的上转换发光进行了比较研究。实验结果表明,与单独掺杂Yb~(3+)离子的材料相比,CaF_2∶Yb~(3+)/Mn~(2+)材料在980 nm激光激发下出现了一个位于620nm附近的宽带发光,我们认为这个发光来自于Yb~(3+)团簇向Mn~(2+)离子的合作敏化,对应于Mn~(2+)离子的~4T_1→~6A_1跃迁。因此,CaF_2体系中存在Yb~(3+)离子二聚体向Mn~(2+)离子的合作能量传递过程。     

Eu2+,Mn2+在BaZnP2O7中的发光及Eu2+→Mn2+能量传递

采用高温固相法合成了BaZnP2 01:Eu2 ,Mn2 荧光粉,并对其发光性质及Eu2 对Mn2 的能量传递机理进行了研究.Eu2 和Mn2 在380 am和670 nm的发射峰分别由Eu2 的5d-14f跃迁和Mn2 的4T1(4G)-6A1(6S)跃迁产生.Eu2 对Mn2 的发光有很强的敏化作用,根据Dexter电多极相互作用的能量传递概率公式,判断出BaZnP2O7中Eu2 对Mn2 的能量传递属于电偶极-电四极相互作用引起的共振能量传递.     

BaMgAl10O17:Eu2+,Mn2+中Eu2+→Mn2+的能量传递

在还原气氛下采用高温固相法合成了BaMgAl10O17:Mn2 ,BaMgAl10O17:Eu2 ,BaMgAl10O17:Eu2 ,Mn2 粉末样品,测量并研究了它们的激发光谱和发射光谱性质.结果表明:BaMgAl10O17:Eu2 ,Mn2 中,Eu2 的发射光谱和Mn2 的吸收光谱之间的光谱交叠范围较大,两种离子之间发生了明显的交叉弛豫过程,即有较强的共振能量传递过程,导致在紫外光的激发下,样品BaMgAl10O17:Eu2 ,Mn2 发射光谱中以蓝光和绿光为主.     

MgAl2O4:Mn2+绿色荧光粉的合成与光学性质

采用高温固相反应法制备了一系列MgAl₂O₄∶xMn²⁺。在450 nm的蓝光激发下,观察到了Mn²⁺的⁴T₁→⁶A₁跃迁的绿色发光,发射光在x=10%时达到最大值。研究结果表明,在x＞10%之后,材料的发光强度没有明显减弱。发光强度的减弱是由于Mn²⁺导致的缺陷增多引起的。缺陷态与Mn²⁺对于蓝色激发光进行竞争,并且对520 nm的发射光有再吸收过程。温度升高后的发光增强也被观察到。通过变温漫反射谱研究,我们认为这与充当电子陷阱的缺陷态在高温下内部电子被热激发有关。     

MgF2:Mn2+合成及发光

本文首次报导了采用碱式碳酸盐和氟化铵一步合成MeF2:Mn2+长余辉材料新方法。研究了各种条件和Mn2+浓度对荧光粉的影响,所得到的MgF2:Mn2+发射为橙红色,主峰在590nm,色度值为x=0.559,y=0.438,余辉大约200ms。荧光粉呈现均匀圆球状的颗粒,属于四方晶系。     

4 Ag ↔2 Eg Transition of Mn4+ in Cs2TiF6: MnF6 2-

We report and interpret the ⁴ A_2g ?² E_g absorption, emission, linear dichroism, MCD and MCE of the MnF₆ ^2- octahedra at sites of D_3d symmetry in single crystals of Cs₂TiF₆. The spectra show many sharp features but a simplified calculation using cubic basis functions successfully accounts for all of the major features and much of the detailed structure. The electronic levels are not split by the trigonal field in first order but trigonal distortion splits the three-fold degenerate v ₆(t_2u ) vibration of the octahedron into a two-fold degenerate v ₆(e_u ) and a non-degenerate v ₆(a_1u ) vibration and these two vibrational modes give rise to the features 213 cm^-1 and 246 cm^-1 from the zero-phonon line respectively. Similarly the v ₄(t_1u ) vibration is split into a v ₄(a_2u ) and v ₄(e_u ) vibration and give the features at 313 cm^-1 and 340 cm^-1 respectively.

Several transitions involving two or more quanta of vibration are clearly seen in the emission and MCE spectrum. At an energy shift of greater than 700 cm^-1 from the zero-phonon transition these features are found to consist of progressions in the v ₁(a_1g ) breathing mode and the v ₂(e_g ) two-fold degenerate Jahn-Teller active mode. This structure can again be explained, with one exception, in terms of a calculation which assumes cubic basis functions. The exception is the reversal in sign of the MCE at a frequency v ₆(e_u ) + v ₂(e_g ) compared with that at v ₆(e_u ) which is not fully understood.     

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.     

Zn2GeO4·GeO2:Mn2+的合成及发光

提供了一个制备Zn2GeO4·GeO2:Mn2+发光粉的方法。指出了加入过量GeO2能降低反应温度,加速反应过程,大大提高发光亮度的原因。测定了该粉的光致和阴极射线发光亮度及光谱.结果表明影响Mn2+谱带位移的主要因素是氧锰键长及其共价性大小。     

磁耦合Mn2+-Mn2+离子对发光行为研究进展

过渡金属Mn2+掺杂的半导体/绝缘体作为发光材料在照明、显示等领域具有重要应用.Mn2+离子具有5个未成对的d电子,掺杂在发光材料中通常具有高自旋态,其容易与近邻的Mn2+离子发生交换或超交换作用即磁相互作用.此类相互作用可在分子尺度下对电子自旋产生很强的束缚能力,使得磁耦合Mn2+-Mn2+离子对的发光行为不同于孤立...     

Zn2SiO4∶Mn2+发光材料的低温合成及其发光性能

采用水热合成工艺低温制备了Mn2+掺杂的Zn2SiO4发光材料,采用X射线衍射(X-ray diffraetion,XRD)、扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)对样品的结构和形貌进行观察,并以此分析了水热过程中Zn2SiO4的形成机制.采用吸收光谱、荧光光谱对其光吸收及光...     

Zn2SiO4:Mn2+荧光粉的燃烧法合成及其发光特性

用燃烧法成功合成了Zn2-xsiO4:xMn(0≤x≤0.10)粉末样品并表征了其发光特性.XRD测量结果表明,在600℃下燃烧数分钟、900℃以上进行热处理4 h后,所得样品为单相Zn2-xSiO4:xMn(0≤χ≤0.10,Willemite).监控525 nm发射,测得Zn2-xSiO4:xMn(0＜χ≤0.10)的最强激发峰为Mn2+的6A1→4T1跃迁(约254 nm).254 nm激发下,Zn2-xSiO4:xMn(0＜χ≤0.10)的最强发射峰为Mn2+的3d电子组态内自旋禁戒的4Ti→6AJ跃迁(约525 nm).结果表明,发光强度、最强峰位、最佳激活剂浓度等与初始原料、燃烧温度、燃烧剂的用量、粉末粒度等有关.     

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。     

不同制备条件对Zn2SiO4∶Mn2+粉末发光性能的影响

利用溶胶-凝胶法制备了Zn2SiO4∶Mn2 粉末,探讨了体系pH值、热处理温度、煅烧气氛对材料结构和发光性能的影响。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光致发光(PL)谱等分析手段对Zn2SiO4∶Mn2 粉末的结构、颗粒大小、形貌、发光性能进行了表征。结果表明:溶胶的pH值影响制备的粉体的结晶性和颗粒大小,当溶胶pH值为4.34时,体系水解缩聚反应充分,所得荧光粉的光致发光强度最强;煅烧气氛显著影响荧光粉的发光强度,前驱体在N2(90%) H2(10%)的还原气氛下煅烧得到的发光粉发光强度最强;最佳热处理温度为900℃。     

Zn2 GeO4:Mn2+绿色磷光粉的制备和长余辉性能

采用高温固相反应法合成了Zn_2GeO_4∶xMn~(2+)系列绿色长余辉磷光粉。XRD分析结果表明,掺锰磷光粉的主要衍射峰位与锗酸锌晶体标准卡基本一致,但略有红移。SEM照片显示,相对于Zn_2GeO_4基质平均粒径而言,掺锰磷光粉的颗粒尺寸均增大。在325 nm紫外光激发下,Zn_2GeO_4∶Mn~(2+)发射出强的530 nm绿光,优化掺锰离子浓度为0.5%。同时发现Zn_2GeO_4∶0.2Mn~(2+)磷光粉暗场条件下的余辉时间超过180 min,详细讨论了Zn_2GeO_4∶Mn~(2+)长余辉发光的内在机理。     

ZnAl2O4/CaAl12O19:Mn4+荧光粉制备与发光性能

采用传统高温固相法制备了系列xZnAl2 O4/CaAl12 O19:Mn4+(xZAO/CAO:Mn4+)混合相红光荧光粉,研究了ZnAl2 O4掺杂对CaAl12 O19:Mn4+形貌和发光性能的影响.X射线衍射(XRD)表征结果表明,在1723 K下煅烧6 h成功合成了xZAO/CAO:Mn4+混合相荧光粉,随着...