荧光体CaSO4：Eu的近紫外发光性质

CaSO₄:Eu是一种人们早已较为熟知的发光材料,由于其优异的热释发光特性而被广泛应用于辐射剂量学方面。近年来由于崭新的光致发光液晶显示模式的出现,人们又对其近紫外发射特性产生了极大兴趣。考察了CaSO₄:Eu的发光特性和材料的各种制备方法,以及制备条件对发光性能的影响,特别是对其近紫外发射性能的影响。实验表明,对于还原彻底、结晶良好的样品,激活剂Eu几乎全部以二价铕离子的形式存在,是一种很好的近紫外发射材料。该材料能被低压汞蒸气放电辐射有效激发,其发射带的峰值在386nm附近,随Eu的掺杂浓度不同而略有差异,半峰全宽约为16nm,基本满足了近紫外发射的要求,可应用于光致发光液晶显示器件的背照明光源中。     

纳米Sr2SiO4∶Eu3+荧光粉的燃烧法合成及光谱性质

利用快速燃烧合成方法制备了Sr2SiO4∶Eu3+纳米材料.用X射线粉末衍射、扫描电镜、稳态激发与发射光谱、高分辨发射光谱、位置选择激发光谱和发光衰减等测量对材料的结构、形貌和光致发光性质进行了研究.分析结果表明,通过二甲酰肼的快速燃烧,在800℃条件下反应3 min即可制得颗粒尺寸在80～100nm左右的α-Sr2S...     

铕离子对tRNAPhe结构影响的NMR研究

采用NMR波谱方法研究了溶液中铕离子对酵母苯丙氨酸转移核糖核酸(phenylalanine transfer ribonucleic acid,简称tRNA^Phe)结构和构象变化的影响.Eu³⁺离子对tRNA^Phe亚胺质子范围的¹H NMR谱具有特殊的影响,酵母tRNA^Phe亚胺质子谱作为Eu³⁺浓度函数的研究表明位于扩大二氢尿嘧啶螺旋(D-螺旋)的端梢三级碱基对G₁₅·C₄₈明显地受加入Eu³⁺的影响(向低场位移0.85);堆积在G₁₅·C₄₈上的U₈·A₁₄碱基对在存有1~2个Mg²⁺离子下亦受加入Eu³⁺的影响.酵母tRNA^Phe中可能受到Eu³⁺影响的另一亚胺质子为G₁₉·C₅₆三级碱基对,由于G₁₉·C₅₆的亚胺质子共振位于高度叠加的12.6与12.2之间,其归属仅供参考.该碱基对有助于D-环对TΨC环的联接.配位Eu³⁺引起tRNA分子构象的变化并且导致一些谱峰向高场或低场位移.     

Charge ordering in Eu3S4 determined by the valence-difference contrast of synchrotron X-ray diffraction

Synchrotron X-ray diffraction study for single crystals of Eu₃S₄ has revealed that a Th₃P₄-type structure transforms to a charge-ordered one at T_c=188.5 K. The crystal structures of Eu₃S₄ at T=300, 180 and 160 K were determined in the least-squares refinements with the Mo K intensity data. The valence-difference contrast method was applied at the L_II absorption edge of Eu, utilizing a large difference in anomalous scattering factors between Eu²⁺ and Eu³⁺. The cation distribution of Eu²⁺ and Eu³⁺ was determined by crystal-structure analyses based on the intensity data collected at two wavelengths of λ=1.6312 and 1.6298 Å.The least-squares structural refinements suggest that the most plausible atomic arrangement is [Eu³⁺]^4a[Eu²⁺Eu³⁺]^8dS₄. The charge-ordering scheme is that a half of Eu³⁺ ions occupy the whole 4a sites in the crystal structure, while the remaining half of Eu³⁺ ions mix with Eu²⁺ in the 8d sites. The scheme is also supported by the energy dependence of Bragg intensities for 400 and 004 reflections.     

铕取代的锆硼钨多金属氧酸盐的制备和发光特性

制备了高发射效率的稀土多金属氧酸盐BPOM:Eu及ZrPOM:Eu荧光体,并对其结构及发光性质进行了研究。结果表明样品具有Keggin结构,Eu在两类样品中均有肉眼可见的在红光区的强发射。但在BPOM:Eu中以⁵D₀→⁷F₁磁偶极跃迁发射为主,在ZrPOM:Eu中以⁵D₀→⁷F₂电偶极跃迁发射为主。铕在ZrPOM:Eu中的对称性低于在BPOM:Eu中的对称性。这种差异也使铕离子的激发光谱具有不同的特征。铕在两种多金属氧酸盐中均有浓度猝灭,在BPOM:Eu中浓度为2.0%时发射强度最大;在ZrPOM:Eu中浓度为2.4%时发射强度最大。在ZrPOM:Eu中有较弱的配体到中心铕离子的能量传递,而在BPOM:Eu中却未观测到能量传递现象。     

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。     

Eu3+掺杂CaMoO4微米荧光粉发光性质的研究

运用化学沉淀的方法合成了不同Eu³⁺掺杂浓度CaMoO₄微米荧光粉样品, 详细研究了样品的光致发光性质. 研究表明: CaMoO₄: Eu可以被蓝光或近紫外光有效激发, 实现高色纯度的红光发射; 样品的黄昆因子数值数量级为10^-2, 是一种弱电声耦合材料; 样品中Eu³⁺的跃迁强度参数(Ω₂)随着掺杂浓度的提高而增大, 但量子效率却随着掺杂浓度的提高而减小; 通过对样品发光的浓度猝灭曲线的分析, 确定Eu³⁺的理想掺杂浓度为25%, 并判断出Eu³⁺在CaMoO₄基质中通过交换相互作用实现能量传递. 沉淀法制备的CaMoO₄: Eu微米荧光粉具有发光色纯度好, 制备工艺简单, 耗时较少的优点, 是一种性能优异的红色荧光粉材料.     

MSO4:Eu2+(M =Mg,Ca, Sr,Ba)的等电子陷阱与热释光特性

在硫酸盐掺入稀土元素的研究中, 得到了几种掺入Eu²⁺的碱土金属硫酸盐磷光体MSO₄:Eu²⁺ (M =Mg, Ca, Sr, Ba), 这组磷光体具有与掺入三价稀土离子(Tm³⁺, Dy³⁺, Eu³⁺)的碱土金属硫酸盐截然不同的热释光特性, 热释光三维发光谱中只呈现一个热释光峰, 对γ和βup辐射的热释光剂量响应为线性-亚线性响应. 结果清楚地显现出Eu²⁺对碱土金属阳离子的等价取代而形成的等电子陷阱对这些磷光体的热释光特性起了关键性的作用, Eu²⁺等电子陷阱与基质中的本征缺陷SO₄^2-形成的缺陷复合体作为热释光多阶段过程的基本作用单元, 基本上产生一次作用热释光事件. SrSO₄:Eu²⁺是一种典型的等电子陷阱发光的磷光体, 它具有相当高的热释光和光释光发光效率.     

纳米LaPO4：Eu的凝胶网格法制备及发光特性

用凝胶网格沉淀法,以明胶为分散介质,成功制备了铕掺杂的磷酸镧纳米颗粒,所需装置简单,实验条件适中.通过透射电子显微镜观察到制得的纳米颗粒粒径均匀,分散性良好.用X射线粉末衍射仪对其结构进行了表征,实验表明:LaPO₄属单斜晶系,独居石结构,600℃煅烧2h完全晶化.研究了不同煅烧温度、时间及不同铕含量对LaPO₄:Eu纳米粒子发光性质的影响.光谱数据表明:随着铕含量的增加或煅烧温度的升高,激发峰及各个发射峰的强度都增强,但264nm处的宽带峰强度随铕含量的增加变化较小,且红移了5.3nm;850℃时,煅烧0.5h发光强度最强,随着煅烧时间的延长发光强度反而减弱.     

Na4Ca3(AlO2)10∶Eu2+,Mn2+荧光粉的发光特性

采用高温固相法,制得一种新型荧光粉Na₄Ca₃(AlO₂)₁₀∶Eu²⁺,Mn²⁺。样品的结构和发光性质分别由X射线衍射谱和荧光光谱来表征。在Na₄Ca₃(AlO₂)₁₀∶Eu²⁺的激发光谱中出现了Eu²⁺的f-d跃迁吸收带;在发射光谱中,出现蓝光发射,峰值位于441 nm。当在Na₄Ca₃(AlO₂)₁₀∶Eu²⁺中掺杂Mn²⁺时,发生了Eu²⁺→Mn²⁺的能量传递,在542 nm处出现了Mn²⁺的发射峰。在Na₄Ca₃(AlO₂)₁₀∶Eu²⁺,Mn²⁺中,随着Mn²⁺浓度的增加,Eu²⁺粒子的发射强度减弱,而Mn²⁺粒子的发射强度增强,且Eu²⁺离子发射的衰减时间缩短,同时色度由蓝光移向白光。     

微波场作用下La2O2S：Eu荧光粉的快速合成及其发光特性

采用微波法快速合成了La₂O₂S:Eu红色荧光粉,用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光光谱等对合成产物进行了分析和表征。结果表明:材料的晶体结构为六方晶系,与纯La₂O₂S的结构相同。颗粒的形状不规则,分散性较好,尺寸在2μm左右。La₂O₂S:Eu的激发光谱主要是位于200~450nm范围内的宽带,此宽带激发来源于Eu³⁺的电荷转移态的吸收跃迁。在472nm左右出现一弱的尖锐的吸收峰,属于Eu³⁺的4f→4f跃迁吸收。发射光谱是由512,539,556,583,596,617,627nm的一系列窄带发射峰组成。这些发射峰归属于Eu³⁺从⁵D_J(J=0,1,2)到⁷F_J(J=0,1,2,3,4)的能级跃迁。随着Eu摩尔分数从2%增加到10%,主激发峰从348nm移动到365nm,移动了17nm;位于蓝绿区的发射峰逐渐减弱,627nm处的红光发射明显增强,当Eu的摩尔分数为8%时发光强度达到最大,继续增加Eu的浓度发光强度反而降低。     

Simultaneous excitation of Ce and Eu ions in Tb3Al5O12

Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺ (YAG:Ce) and Tb₃Al₅O₁₂:Ce³⁺ (TAG:Ce) both show the typical Ce³⁺ ion luminescence of the allowed Ce³⁺ d–f transition. Eu³⁺ codoping, however, reveals different results for both matrices: in YAG:Ce,Eu, only the luminescence of the Ce³⁺ ion occurs by excitation within the Ce³⁺ absorption bands. Here, the Eu³⁺ luminescence cannot be sensitized by the Ce³⁺ ion. But in TAG:Ce,Eu, both Ce³⁺ and Eu³⁺ luminescence are measured at several excitation wavelengths: an excitation within the Tb-sublattice results in both Ce³⁺ and Eu³⁺ luminescence, which is not surprising as an energy transfer from Tb³⁺ to Ce³⁺ and Eu³⁺ is well known in literature. In addition, an excitation in the lowest 5d level of Ce³⁺ delivers Eu³⁺ luminescence at room temperature. This means that the Ce³⁺ ion can be used as a sensitizer in the TAG lattice that transfers its energy via the Tb sublattice to the activator Eu³⁺.     

钙钛矿锰氧化物(La_(1-x)Eu_x)_(4/3)Sr_(5/3)Mn_2O_7(x=0,0.15)的磁性和电性研究

通过传统固相反应法制备了钙钛矿锰氧化物(La1-xEux)4/3Sr5/3Mn2O7(x=0,0.15)多晶样品,并且对其磁性和电性进行了研究.磁性测量表明:随着温度的降低,样品经历了一个复杂的转变过程,在温度为T*时经历二维短程铁磁有序转变,在温度为TC时进入三维长程铁磁态.随着Eu的掺杂,T*和TC减小,并且样品(La0.85Eu0.15)4/3Sr5/3Mn2O7在低温区表现出自旋玻璃行为.电性质测量表明:在母体La4/3Sr5/3Mn2O7中La位掺杂Eu后电阻率明显变大,金属绝缘转变温度TMI降低,磁电阻峰值增大.这些影响归因于较小的Eu3+离子替代La3+离子导致平均离子半径减小,晶格发生畸变.此外,较小的Eu3+离子优先占据层间岩盐层的R-site,使La3+,Sr3+,Eu3+离子在(La0.85Eu0.15)4/3Sr5/3Mn2O7中的分布更加有序,所以x=0.15的样品的ρ-T曲线只有一个峰.     

铕与苯甲酸及其衍生物配合物的光谱分析

合成了铕与苯甲酸及其衍生物(苯甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、水杨酸、邻氨基苯甲酸、磺基水杨酸)的二元配合物.经元素分析确定其组成式.研究了它们的红外吸收光谱、紫外吸收光谱及荧光光谱.紫外光谱的研究表明,配合物的紫外吸收主要表现为配体的吸收.红外光谱的研究表明,配合物的红外光谱不同于自由配体的红外光谱,证明了稀土与有机物形成了配合物.荧光光谱的研究表明,其中铕与苯甲酸、邻苯二甲酸及间苯二甲酸形成的配合物表现出铕的特征荧光.其中以苯甲酸铕的发射峰最强,最强发射峰位于λ=618nm处,显示铕的红光特征;而铕与磺基水杨酸、邻氨基苯甲酸、水杨酸的配合物却主要表现出配体的宽带发射,其中邻氨基苯甲酸铕分别在λ=399,452,547nm处有三个弱的发射峰,磺基水杨酸铕也只在λ=407nm处有一宽发射峰,未显示出铕的红光特征.     

稀土掺杂碱土金属硫化物晶体中的载流子俘获中心

研究了典型红外激励发光材料XS:Ra,Sm(X=Sr,Ca;Ra=Ce,Eu)的激励发光过程中电子与空穴的俘获中心及其转移过程,通过激发前后的红外吸收光谱的差异及吸收差与光激励谱的细微结构说明,电子俘获中心并不是Sm³⁺离子,但与Sm³⁺离子处于相邻的空间位置关系,Sm³⁺离子在载流子俘获与复合的过程中也没有发生价态或数量的变化,进一步的EPR谱研究表明Eu²⁺离子的价态在激发前后也没有发生变化。与共价性强的Ⅲ-Ⅴ族半导体晶体不同的是,在这类离子性较强的晶体中,载流子被杂质所引起的晶格缺陷而非杂质本身俘获。在多种发光中心的情况下,不同的激发波长可以使空穴束缚在不同的发光中心附近,随后产生不同的光激励发光。     

YVO4：Eu3+纳米微粒发射光谱与温度的关系

测量了非选择激发下YVO₄:Eu³⁺纳米微粒中Eu³⁺的⁵D₀→⁷F₂发射光谱随温度的变化.低温下的光谱是很多谱线叠加在一起形成的宽带;而室温下主要是与体材料相似的两条分离谱线.根据选择激发下YVO₄:Eu³⁺的发射光谱研究得到的结论,把发射光谱分解为两部分之和,一部分来自占据靠近纳米微粒中心的格位的Eu³⁺离子发射谱线具有与体材料相近峰值;另一部分来自占据靠近表面位置的Eu离子,发射分布在更大的光谱范围内.这两部分发光的相对强度随温度变化的分析表明,YVO₄:Eu³⁺纳米微粒发射光谱随温度的变化是由于靠近表面的Eu通过表面猝灭中心猝灭而引起的.     

稀土离子(Eu3+,Tb3+,Ce3+)掺杂ZnAl2O4/SiO2微晶玻璃的制备与发光性能

采用凝胶法分别制备出4.5ZnO-5.5Al₂O₃-90SiO₂(ZAS)以及ZAS[DK]:RE³⁺ (RE=Eu,Tb,Ce) 透明微晶玻璃。利用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和荧光光谱仪(PL)等测试手段,研究了稀土离子掺杂浓度对ZAS微晶玻璃的结构和发光性能的影响。XRD结果表明,ZAS[DK]:RE³⁺ (RE=Eu,Tb,Ce)微晶玻璃包含ZnAl₂O₄晶相和SiO₂非晶相,ZnAl₂O₄平均晶粒尺寸约为30 nm,稀土离子的掺杂没有显著改变原来的ZnAl₂O₄晶体结构。TEM结果表明,900 ℃时ZnAl₂O₄从ZAS体系中析出。PL光谱显示,Eu³⁺ 存在 ⁵D₀→⁷F₂跃迁,ZAS[DK]:Eu³⁺在611 nm 处发出强烈的红色光;由于Tb³⁺ 的⁵D₄→⁷F₅ 跃迁,ZAS[DK]:Tb³⁺在541 nm 处发出明亮的绿色光;ZAS[DK]:Ce³⁺ 在381 nm处显示了蓝光发射,对应于Ce³⁺ 的5d→4f 轨道跃迁。ZAS[DK]:RE³⁺ (RE=Eu, Tb, Ce)的PL发射光谱存在着浓度猝灭现象,Eu³⁺、Tb³⁺ 和Ce³⁺的最佳单掺杂摩尔分数分别为20%、20%和3%。CIE色度图表明,ZAS[DK]: RE³⁺ (RE=Eu,Tb,Ce)的色坐标分别位于红光、绿光和蓝光区域。实验结果表明,ZAS:RE³⁺ (RE=Eu,Tb,Ce) 微晶玻璃是一种良好的可用于全色显示的白光LED材料。     

Ba10(PO4)4(SiO4)2∶Eu2+荧光体的光谱特性

采用高温固相法合成了荧光体Ba₁₀（PO₄）₄（SiO₄）₂：Ce³⁺和Ba₁₀（PO₄）₄（SiO₄）₂：Eu²⁺,研究了两种荧光体的光谱特性。结果表明,两者都呈现较强的宽带激发特征。根据同种基质中Eu²⁺和Ce³⁺两种离子光谱特征的相关性,通过测得的Ba₁₀（PO₄）₂（SiO₄）₂基质中Ce³⁺的光谱数据估算了Ba₁₀（PO₄）₂（SiO₄）₂：Eu²⁺中Eu²⁺的斯托克斯位移（ΔS）和激发能量,估算结果与Ba₁₀（PO₄）₂（SiO₄）₂：Eu²⁺样品的光谱分析结果十分吻合。Ba₁₀（PO₄）₂（SiO₄）₂：Eu²⁺可以同时被紫光和蓝光激发,发出偏白的绿光,可用作白光LED的荧光粉。     

Eu2+在磷酸镧中的发光及Ce3+→Eu2+的能量传递

采用高温固相反应合成了LaPO₄:Eu²⁺和LaPO₄:Ce³⁺,Eu²⁺样品,报道了Eu²⁺在LaPO₄中的发光性质和Ce³⁺→Eu²⁺的能量传递现象。文中探讨了Ce³⁺→Eu²⁺的能量传递机理,根据Dexter电多极相互作用的理论证明其为偶极子偶极子相互作用的共振能量传递。     

新型红色荧光粉Na2Ca4(PO4)2SiO4:Eu3+,Bi3+的制备及发光特性

用高温固相法合成了用于白光LED的Na2Ca4(1-x-y)(PO4)2SiO4:xEu3+,yBi3+红色荧光粉.研究了助熔剂H3BO3、二次煅烧时间和稀土掺杂量等制备条件对样品发光性质的影响.结果表明,在1 200℃、助熔剂H3BO3加入量为样品质量的3.8%时可得到更有利于发光的α-NCPS基质,而且掺入Eu3+...