白光LED用荧光材料Ba3 Gd( BO3 )3:Eu3+的发光性能研究

用高温固相反应法制备了稀土离子Eu3+ 掺杂的三元稀土硼酸盐Ba3Gd(BO3)3发光材料, 通过X射线衍射 (XRD) 、荧光光谱和扫描电镜 (SEM) 等测试手段对Ba3Gd(BO3)3:Eu3+ 荧光粉的制备条件、发光性能以及形貌进行了研究. XRD结果表明, 在1000 ℃时可得到Ba3Gd(BO3)3 纯相. 扫描电镜照片显示颗粒基本为球形, 粒径约为200～400 nm. 发光光谱测试表明, Ba3Gd(BO3)3:Eu3+荧光粉在近紫外区(UV) (396 nm)和蓝光区(466 nm)可以被有效地激发, 分别用255和396 nm的紫外光激发样品时, 以Eu3+ 的 5D0-7F2 (611和616 nm) 超灵敏跃迁为主要发射峰. 当Eu3+的掺杂浓度为10%(摩尔分数)时, Ba3Gd(BO3)3:Eu3+ 在611和616 nm处的发光强度最大. 因此, 这种荧光粉是一种可能应用在白光LED上的红色荧光材料.     

Growth and Spectral Properties of Yb^3＋-doped Ba3Gd（BO3）3 Crystal

Crystal of Yb3+-doped Ba3Gd(BO3)3 has been grown by the Czochralski method. The spectroscopic characterizations have been investigated at room temperature. The Yb3+:Ba3Gd(BO3)3 crystal exhibits broad absorption at 976nm with FWHM of 7nm and large overall spitting of 2F7/2 manifold (823cm-1). The absorption and emission cross sections are 5.09×10-21cm2 at 976nm and 0.97×10-21cm2 at 1040nm,respectively. The fluorescence lifetime is 2.84 ms.     

以Eu^3＋为荧光探针研究（LaO）3BO3的结构

利用多晶Ｘ射线衍射法研究了（ＬａＯ）３ＢＯ３合成的工艺条件和结构。以少量Ｌｉ２ＣＯ３作助熔可在较低温度和较短反应时间内制备出（ＬａＯ３）ＢＯ３纯物相。（ＬａＯ）３ＢＯ３属单斜晶系，空间群为Ｐ２１／ｍ或Ｐ２１。根据Ｅｕ＾３＋荧光光谱以５Ｄ０→７Ｆ２电偶极跃迁为主及５Ｄ０→７ＦＪ（Ｊ＝０、１、２、３、４）跃迁的谱峰数并结合空间群中各个等效点的对称性，推断Ｌａ＾３＋在（ＬａＯ）３ＢＯ３中所处格位的点对称     

（Y，Gd）Al3（BO3）4：Ce，Tb的光谱特性及稀土离子间的能量传递

采用高温固相反应合成了(Y，Gd)Al3(BO3)4中掺杂Ce^3 和Tb^3 的样品，并研究了其结构特性、光谱特性和发光过程中稀土离子问的能量传递。(Y，Gd)Al3(BO3)4属于三角晶系，具有R32的空间群，掺入Ce^3 ，Tb^3 杂质后晶格结构没有变化。(Y，Gd)Al3(BO3)4：Ce，Tb的激发光谱由3个宽谱带组成，这3个谱带分别对应于Ce^3 的4f-5d跃迁吸收。在该体系中存在Ce^3 →Tb^3 ，Gd^3→Tb^3 和Gd^3 →Ce^3 的能量传递，其中Ce^3 起敏化剂和中间体的双重作用。     

镨和镱掺杂Ba2SiO4∶Eu^2＋荧光材料的合成与发光性能

采用高温固相反应法分别合成了变价稀土镨和镱离子掺杂的绿色荧光粉[Ba（2-n-1.5x）REx]SiO4∶nEu^2＋（n=0.03,RE=Pr,Yb;x=0,0.02,0.05,0.10）。结果表明：所有合成荧光粉的激发峰均为250-400 nm的宽峰,与近紫外LED的发射光波长相匹配。发射峰位于450-550 nm之间,是Eu2＋的5d-4f跃迁的典型发射。Pr^3＋和Yb3＋的掺入并未改变Ba2SiO4∶Eu^2＋的相组成,但对荧光强度的影响大,且与掺杂元素、掺杂量和煅烧温度相关。当掺杂Pr^3＋和Yb3＋的量为x=0.02时,经1150℃煅烧所得荧光粉的发光强度分别是未掺杂时的595%和168%。证明三价稀土离子掺杂可以导致基质中的电荷缺陷而敏化Eu^2＋离子的发光,而变价稀土离子的掺杂可以大大提高电荷缺陷,导致荧光强度的进一步提高。     

新型激光晶体α—Nd：Ba3Y（BO3）3光谱性能研究

研究了高温相掺钕硼酸钇钡α Nd∶Ba3Y(BO3)3(α NBYB)晶体的光谱特性。α NBYB晶体具有R3空间群结构。吸收光谱表明:该晶体在808nm左右有比较强的吸收峰,其对应于4I9 2→4F5 2,2H9 2的能级跃迁,半峰宽(FWHM)15nm,相应的吸收截面为1.56×10-20cm2,荧光光谱表明:4F3 2→4I11 2能级跃迁有很强的荧光发射,其发射波长为1.058μm,相应的荧光寿命为70μs,发射跃迁截面为1.82×10-19cm2,并用J O理论计算了该晶体的振子强度参数:Ω2=1.43×10-20,Ω4=2.08×10-20,Ω6=2.45×10-20cm2。     

（ZnBaLa）BO3：Eu^3＋的合成与发光的研究

高温固相扩散法合成了发光材料Zn1．5xBa1．5yLa1-x-y-z)BO3∶Eu3+z(x+y+z＜0．4)．对样品进行了XRD和IR分析,结果表明：在空气中900 ℃条件下,合成了荧光体样品,LaBO3中La3+离子被部分Zn2+和Ba2+离子取代使晶系发生了变化,LaBO3属于正交晶系,而(Zn0．27Ba0．24La0．61)BO3∶Eu3+0．05经过XRD属于立方晶系,a=0.639 7,V=0.261 8 nm3．扫描电镜测其晶貌,平均粒度为22 μm左右．样品的激发光谱和发射光谱显示：在基质BO3结构中O2—Eu3+的CT带位于295 nm,Eu3+的强发射来自5D0→7F1和5D0→7F2跃迁,存在磁偶极和电偶极两种跃迁．     

Structure of Non-stoichiometric Sr6Gd0.61Sc1.39（BO3）6 Crystal

1 INTRODUCTION With the increasing interest in diode-pumped solid state lasers, researches on more efficient new materials for diode pumping become more important. The double borates are a type of excellent laser gain media, for example, Nd3 -doped RAl…     

Dy^3＋在Ba3La（B03）3中的光致发光

研究了Ba3La(BO3)3基质中Dy^3 的光致发光特性；探讨了RE^3 的电荷半径比(z／r)和Ce^3 ，Dy^3 含量对Dy^3 发光强度及发光颜色的影响；分析了Ba3La(BO3)3中Ce^3 对Dy^3 发光的敏化作用；确定了Dy^3 的^4F9／2→^6H15／2及^4F9／2→^6H13/2跃迁发射的浓度猝灭机制均为电偶极-电四极相互作用。     

Synthesis and Structure of Ba3La2（BO3）4 Crystal

1 INTRODUCTION At present the researches on more efficient solid-state laser materials become more important for the rapid development of diode-laser pumped solid-state laser. More researches have been devoted to the double borate compounds RX3(BO3)4 (R = Y, La, Gd and X = Y, Al, Sc), some of which exhibit good chemical and physical properties[1～10]. The rare earth and alkali-halide double borates M3Ln2(BO3)4 (M = Ca, Sr, Ba and Ln = LaLu and Y) were reported in literatures[11…     

Ce3+离子激活的Sr5( BO3)3F荧光材料VUV-Vis发光性质

利用高温固相法合成了一系列Ce3+掺杂的Sr-2xCexNax(BO3)3F (x=0.01,0.03,0.05,0.10,0.15,0.20,0.25,0.30,0.35)荧光粉.用XRD表征了荧光粉的相纯度.测定了材料在真空紫外-紫外(VUV-UV)范围的激发光谱和VUV-UV光激发下的发射光谱.研究结果显示:Sr5 (BO3)3F的基质吸收峰位置大约在150 ～ 190 nm范围,与Xe基稀有气体混合物等离子体发射波长吻合,适于用作PDP和无汞荧光灯用荧光粉的基质材料.从VUV-UV激发和发射光谱来分析,Ce3+在Sr5( BO3)3F中是占据了Sr(1)和Sr(2)格位,当Ce3+的掺杂浓度较低时,进入Sr(2)格位Ce3+的发光(～390 nm)较强,随着Ce3+的掺杂浓度增加,较低能量Sr(1)格位上Ce3+的发射(～450 nm)增强,因而在同一波长激发下,发射光谱随着掺杂浓度增加发生明显的红移现象,荧光体的发光颜色由蓝紫光(390 nm)向蓝绿光(453 nm)变化.     

(Y,Gd)BO3:Eu3+荧光粉的合成及粒度控制

使用草酸共沉淀法合成了钇钆铕氧化物生粉, 以此为原料合成了PDP用(Y,Gd)BO3:Eu3 荧光粉; 研究了各种因素对(Y,Gd)BO3:Eu3 荧光粉相对亮度及粒度的影响. 结果表明, 加入适当的添加剂可以有效控制荧光粉的粒度和颗粒形貌, 但加入量过多会影响荧光粉的亮度; 温度、保温时间、预烧、硼酸配比等参数均对荧光粉度及粒度有较大影响. 给出了优化的工艺参数, 按此工艺可以直接合成粒度2～4 μm的荧光粉, 无须球磨分散. 在λex=147 nm激发时,该荧光粉色坐标x=0.644,y=0.356.     

YAl3（BO3）4∶Eu3+荧光粉的化学沉淀法制备研究

以化学沉淀法制备单相的铕离子掺杂硼铝酸盐红色荧光粉YAl3(BO3)4∶Eu3+,考察了焙烧温度、掺铕量等因素对材料性能的影响,用X射线衍射、扫描电镜、激发光谱和发射光谱对荧光粉的结构、形貌和发光性能进行了表征.以尿素为沉淀剂,900℃焙烧沉淀前驱体可得到单相荧光粉YAl3(BO3)4∶Eu3+,反应温度比传统高温固相法降低了300℃;沉淀法制备的荧光粉粒径分布范围小,无团聚现象,粒径约300nm.掺铕量为10%(物质的量比)时发光强度最大.在260nm的紫外光激发下,Eu3+的5 D0→7 F2的电偶极跃迁最强,发射光为618nm的红光.     

Sr1-xZnxY2S4∶Er^3＋,Eu^2＋荧光粉的合成与发光特性的研究

采用碳酸盐前躯体高温分解法合成了Sr1-xZnxY2S4∶Er^3＋,Sr1-xZnxY2S4∶Eu^2＋和Sr1-xZnxY2S4∶Er^3＋,Eu^2＋红色荧光粉。XRD图谱表明,Zn^2＋掺杂量x〈0.2 mol时,粉末样品为CaFe2O4型正交晶体。Zn^2＋离子在Sr1-xZnxY2S4∶Er^3＋,Eu^2＋中的固溶量（xmol）对荧光粉的发射强度影响很大。随着Zn^2＋离子掺杂浓度的增加,Sr1-xZnxY2S4∶Er^3＋,Eu^2＋（SZYSEE）紫外区激发峰（200-413 nm）发生红移,并与可见光激发带（413-600 nm）形成一个连续的宽带谱,与紫外和GaN基LED芯片辐射都有良好的匹配性。当Zn^2＋掺杂量为0.1 mol时,SZYSEE的发光强度达到最大,其发光强度比未掺Zn2＋的增强10.7倍。Sr0.9Zn0.1Y1.76S4∶0.24Er^3＋,0.006Eu^2＋是一种潜在的白光LED用红色荧光粉。     

LaAl3(BO3)4的合成及其晶体结构的研究

在研究LnAl3(BO3)(Ln=稀土元素，Y）的合成及发光特性过程中，发现镧铝硼酸盐LaAl3(BO3)4具有一种新的晶体结构。本文用助熔剂法合成了LnAl3(BO3)4(Ln=Gd,La)单晶样品，LaAl3(BO3)4为薄板状，而GdAl3(BO3)4为六方的棒状，用TREOR90程序对LaAl3(BO3)4粉末样品的X射线衍射数据进行了指标化，结果为：LaAl3(BO3)4属正交晶系，晶胞参数为a=0.93586(4)nm,b=0.79904(3)nm,c=0.40626(6)nm,V=0.34595nm^3，在1000℃空气环境下，用硝酸盐热分解法合成了单相LnAl3(BO3)4:E3 （Ln=Gd,La)荧光粉并研究了其发光特性，结果表明：LnAl3(BO3)4:Eu^3 (Ln=Gd,La)是非常有前途的等离子显示器用荧光粉。     

Gd2ZnTiO6∶Dy3+, Eu3+单基质白光荧光粉的制备与发光性能

采用溶胶-凝胶法制备出Dy³⁺, Eu³⁺共掺杂Gd₂ZnTiO₆白光荧光粉. 通过X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)、 光致发光(PL)光谱对荧光粉的物相、 形貌及荧光性质进行了表征. 结果表明, 所制备的样品均为双钙钛矿结构, 属于单斜晶系(空间群: P2₁/n), 形貌为2~5 μm无规则形状的颗粒. 在392 nm近紫外光的激发下, Gd₂ZnTiO₆∶Dy³⁺,Eu³⁺荧光粉展现出Dy³⁺的蓝光、 黄光发射以及Eu³⁺的特征红光发射. 此外, 通过调节Dy³⁺和Eu³⁺的掺杂浓度, 可实现低色温的暖白光发射. 基于样品优异的荧光性能, 该荧光粉在近紫外激发白光LED中具有一定的开发潜力.     

(Y,Gd)BO_3∶Eu~(3 )荧光粉的合成及粒度控制

使用草酸共沉淀法合成了钇钆铕氧化物生粉,以此为原料合成了PDP用(Y,Gd)BO3∶Eu3 荧光粉;研究了各种因素对(Y,Gd)BO3∶Eu3 荧光粉相对亮度及粒度的影响。结果表明,加入适当的添加剂可以有效控制荧光粉的粒度和颗粒形貌,但加入量过多会影响荧光粉的亮度;温度、保温时间、预烧、硼酸配比等参数均对荧光粉度及粒度有较大影响。给出了优化的工艺参数,按此工艺可以直接合成粒度2～4μm的荧光粉,无须球磨分散。在λex=147nm激发时,该荧光粉色坐标x=0.644,y=0.356。     

微乳液法制备MAl2O4：Eu^2＋，Dy^3＋（M=Ca，Sr，Ba）发光材料及其发光性能

采用微乳液法合成了MAl2O4：Eu^2＋，Dy^3＋（M=Ca，Sr，Ba）长余辉发光材料，并对其晶体结构和发光性能进行了比较与讨论。XRD分析表明，所合成的Ca2O4：Eu^2＋，Dy^3＋，SrAl2O4：Eu^2＋，Dy^3＋粉体为单斜晶系结构，BaAl2O4：Eu^2＋，Dy^3＋粉体为六方晶体结构。MAl2O4：Eu^2＋，Dy^3＋（M=Ca，Sr，Ba）发光材料的激发光谱都为一宽带连续谱，表明从紫外至可见光均可有效的激发该材料。发射光谱的发射波长峰值分别为440nm（M=Ca），520nm（M=Sr）和496nm（M=Ba）。对应的发光颜色分别为蓝色、黄绿色和蓝紫色。余辉衰减曲线分为快衰减、中间过渡衰减和随后极长的慢衰减过程，符合双曲线方程I=At^-n，余辉亮度与时间顺序为Sr〉Ca〉Ba。     

Crystal Structure of Lithium Yttrium Borate LiY6O5（BO3）3

1 INTRODUCTION In recent years, more and more attention has been paid to rare-earth borates due to their excellent pro- perties, such as YCa4O(BO3)3(YCOB)[1], YAl3(BO3)4 (YAB)[2] and La2CaB10O19[3] for nonlinear optical materials and self-frequency doubling materials as well as YBO3:Eu for red phosphor materials[4] and Li6M1-xCex(BO3)3 (M = Y, Gd) for neutron detec- tors[5]. In this work, we focus our research interest on LiY6O5(BO3)3 as hosts for VUV (vacuum ultraviolet) l…