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相似文献
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1.
王迪  张德明  张季  王小飞  张庆礼  万松明  殷绍唐 《物理学报》2013,62(15):154203-154203
本文利用高温拉曼光谱技术和从头计算的方法, 研究了LiB3O5和CsB3O5晶体高温熔融体的结构, 分析了碱金属阳离子对熔体结构的影响, 以及熔体结构的差异与LiB3O5和CsB3O5晶体结晶习性的联系. 结果表明: LiB3O5和CsB3O5晶体高温熔融体中的结构基团 主要为B3Ø7和B3Ø6两种不同类型的硼氧六元环; 环内BØ4 四面体的数量影响了六元环呼吸振动峰的拉曼频率, 随BØ4四面体数量的增加六元环呼吸振动峰向低频移动; LiB3O5晶体高温熔融体中, BØ4四面体含量相对较多; 然而, 离子半径相对较大的Cs+离子却阻碍了熔体中BØ4四面体的形成, 造成CsB3O5晶体高温熔融体中BØ4/BØ3比值的降低. 结合LiB3O5和CsB3O5晶体生长动力学过程的分析 (Wang D, Wan S M et al. 2011 Cryst. Eng. Comm. 13 5239), 阳离子的不同导致高温熔体中BØ4四面体数量的差异, 被认为是影响LiB3O5和CsB3O5晶体结晶习性的重要因素, 有效降低高温熔体中BØ4四面体的数量, 将是实现LiB3O5晶体生长的关键条件. 关键词: 硼酸盐晶体 熔体结构 拉曼光谱 结晶习性  相似文献   

2.
采用熔融法制备了Tb3+掺杂的Bi2O3-B2O3系统玻璃,使用激发、发射及拉曼光谱分析了光学碱度与玻璃结构及发光性能的关系,同时绘制了Tb3+、Bi3+和Bi2+的能级图。研究结果表明:Tb3+掺杂的Bi2O3-B2O3玻璃由[BO3]、[BiO3]、[BO4]及[BiO6]共同组成,且随着光学碱度由0.63增加到0.93,玻璃的结构逐渐疏松。高的光学碱度使部分Bi3+变为Bi2+,发出571 nm(2P3/2(2)2P1/2)的光,Bi3+→Tb3+的能量降低。在光学碱度及Tb3+、Bi3+和Bi2+离子的共同作用下,随着光学碱度的提高,玻璃的发光颜色由黄绿色变为白色。  相似文献   

3.
采用高温熔融法制备了Dy3+或Tb3+单掺和Dy3+/Tb3+共掺硅酸盐氟氧闪烁玻璃。通过对傅里叶变换红外光谱、透射光谱、光致激发和发射光谱、X射线激发发射光谱及荧光衰减曲线的分析,研究Dy3+与Tb3+之间的能量传递关系以及Dy3+对Tb3+激活硅酸盐氟氧闪烁玻璃发光性能的影响。实验结果表明:Dy3+/Tb3+共掺硅酸盐氟氧闪烁玻璃具有较高的密度和良好的可见区透过率,玻璃的网络结构是由[SiO4]四面体和[AlO4]四面体连接构成。在紫外光激发时,Dy3+单掺玻璃的发光源于Dy3+的4F9/2→6H15/2(483 nm),6H13/2(576 nm)的跃迁发射,而Tb3+单掺玻璃的发光则源于Tb3+的5D4→7F6(489 nm),7F5(544 nm),7F4(586 nm)和7F6(623 nm)的跃迁发射。对于Dy3+/Tb3+共掺玻璃,发射光谱则主要由Tb3+的荧光发射组成。通过对不同波长紫外光激发的发射光谱分析发现,Dy3+/Tb3+共掺闪烁玻璃中存在多种形式的能量传递。在以Dy3+的特征激发452 nm为激发波长时,Tb3+单掺玻璃的发光很弱。但随着Dy3+的引入,通过4F9/2(Dy3+)→5D4(Tb3+)的能量传递,Tb3+发光得到敏化增强。Dy3+/Tb3+共掺玻璃的发光强度随着Dy2O3含量的增多而增强,Dy2O3含量为1 mol%时达到最大,更高Dy2O3含量的样品由于Dy3+的浓度猝灭,减少了向Tb3+的能量传递,发光强度减弱。当激发波长减小到350 nm时,Dy3+和Tb3+均被激发到更高的能级6P7/2(Dy3+)和5L9(Tb3+),此时除了4F9/2(Dy3+)→5D4(Tb3+)的能量传递外,还出现了5D4(Tb3+)→4F9/2(Dy3+)的能量回传。Dy3+掺杂浓度较低时,Dy3+→Tb3+能量传递作用较强,Tb3+发光得到敏化增强。随着Dy2O3含量的增多,Tb3+→Dy3+能量传递作用增强。当Dy2O3含量超过0.4 mol%时,Tb3+→Dy3+能量传递强于Dy3+→Tb3+能量传递,减少了Tb3+的辐射跃迁发光,因此Dy3+/Tb3+共掺玻璃的发光强度开始减弱。由于Gd3+向Dy3+或Tb3+均可进行有效的能量传递,因此在以Gd3+的特征激发274 nm为激发光时,Dy3+/Tb3+共掺玻璃中出现了Dy3+和Tb3+对Gd3+传递能量的竞争。随着Dy2O3含量的增多,Tb3+所获得的能量不断减少,同时伴随着Tb3+→Dy3+能量回传和Dy3+之间的无辐射交叉弛豫作用,Dy3+/Tb3+共掺玻璃的发光强度不断减弱。对Dy3+/Tb3+共掺闪烁玻璃中Tb3+的5D4→7F5荧光衰减曲线分析还发现,随着Dy2O3含量的增多,Tb3+的荧光寿命从2.24 ms缩短到1.15 ms,曲线从单指数形式变为双指数形式,进一步证明玻璃中存在5D4(Tb3+)→4F9/2(Dy3+)的能量回传。X射线激发发射光谱显示,Dy3+的引入对Tb3+激活闪烁玻璃的辐射发光具有很强的负面影响,而这种负面影响不足以通过Dy3+→Tb3+能量传递来弥补,因此Dy3+/Tb3+共掺玻璃的辐射发光强度随着Dy2O3含量的增多而不断减弱。由此可见,在Tb3+激活硅酸盐氟氧闪烁玻璃中,不宜将Dy3+作为敏化剂,用于增强Tb3+的发光。  相似文献   

4.
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+.  相似文献   

5.
采用高温固相法制备了系列不同浓度Eu3+离子掺杂的K2CaP2O7红色荧光粉。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、荧光光谱和荧光寿命曲线等手段对荧光粉的物相结构、形貌以及发光性质进行了研究。结果表明所制备的荧光粉均属于单斜结构,Eu3+离子掺杂没有引起晶体结构明显变化,荧光粉形貌不规则,颗粒为微米量级且部分发生团聚。在393 nm紫外光激发下,荧光粉显示出红光发射,最强发射峰位于613 nm。Eu3+离子掺杂浓度对发光强度有显著影响,最佳掺杂摩尔分数为0.08,由此计算能量传递临界距离为1.61 nm。荧光寿命受掺杂浓度影响较小,当Eu3+掺杂摩尔分数为0.005~0.10时,荧光寿命在2.45~2.58 ms范围内。变温发射光谱显示,测试温度为150℃时,荧光粉的发光强度为室温的73%。研究表明,Eu3+离子掺杂的K2CaP2O7是性能较好的红色荧光粉。  相似文献   

6.
稀土倍半氧化物单晶光纤材料凭借超高的熔点(~2400℃)、稳定的物化性能以及灵活的结构被认为是极具潜力的高温传感介质。本文采用激光加热基座(LHPG)法,成功生长了透明无开裂Dy^(3+)离子掺杂的倍半氧化物单晶光纤Lu_(2)O_(3)和Y_(2)O_(3)。依据Dy^(3+)离子的^(4)I_(15/2)和^(4)F_(9/2)能级为一对热耦合能级对(TCLs),测试得到了430~520 nm波长范围内的下转换荧光光谱。荧光强度比(FIR)结果显示,晶体在298~673 K温度范围内的荧光强度具有良好的温度相关性。其中Dy∶Lu_(2)O_(3)在该范围内的最大相对灵敏度和绝对灵敏度分别为0.97%·K^(-1)(315 K)和1.62×10^(-4) K^(-1)(673 K),展现出更为优异的温度传感性能。  相似文献   

7.
沈应龙  唐春梅  盛秋春  刘双  李文涛  王龙飞  陈丹平 《物理学报》2013,62(11):117803-117803
在还原气氛下, 采用高温熔融法制备了Eu2+/Ce3+共掺的高钆氧化物玻璃. 荧光性能测试显示, Ce3+能够有效地敏化Eu2+的发光, 使Eu2+的发光强度增强了2.3倍; 测试对比了Ce3+ 发光的荧光寿命随Eu2+的掺入前后的变化情况, 计算得出Ce3+→Eu2+ 的能量传递效率可达61.5%, 并进一步探讨了其能量传递机理. 研究表明: 在高钆氧化物玻璃中, 采用Eu2+ 和Ce3+ 共掺的方法可有效地增强Eu2+ 的发光性能和闪烁性能. 关键词: 发光玻璃 能量传递 荧光寿命  相似文献   

8.
以Tb4O7和Ga2O3(化学计量比为3: 5)、Ho2O3、Yb2O3为原料,其中Yb3+的掺杂浓度为8at.%,Ho3+的掺杂浓度分别为0.5at.%、1at.%、1.5at.%、2.0at.%,以碳酸氢铵为沉淀剂,在1 200 ℃下烧结10 h得到了Ho,Yb: Tb3Ga5O12(Ho,Yb: TGG)纳米粉体。对样品进行了XRD物相分析、热重-差热分析、红外光谱分析以及扫描电镜分析、上转换发射光谱分析。实验结果表明,温度为1 200 ℃下样品平均晶粒尺寸为38.10 nm。在泵浦源为980 nm激发下,Ho3+掺杂浓度为1.5at.%,Yb3+掺杂浓度为8at.%时,在红、绿、蓝波段范围内出现了明显的上转换发光现象,并对其形成机理进行了讨论。分析认为,Ho3+由激发态5S2,5F4向基态5I8跃迁,实现了绿光输出,而Ho3+由激发态5F55F3向基态5I8跃迁,分别实现了红光和蓝光输出。  相似文献   

9.
采用熔盐法制备了Sm3+掺杂的SnNb2O6粉体, 利用X射线粉末衍射、扫描电子显微镜对其物相和形貌进行了表征, 用激发、发射光谱和荧光寿命对样品的发光性能进行了研究.结果表明:所得样品为单斜晶系的SnNb2O6, 在407 nm的激发下, 有较强的橙红色发射, 最强峰位于599 nm, 属于Sm3+4G5/26H7/2跃迁.  相似文献   

10.
刘力挽  周秦岭  邵冲云  张瑜  胡丽丽  杨秋红  陈丹平 《物理学报》2015,64(16):167802-167802
通常, Ce离子掺杂的低密度玻璃有较高的发光效率, 而高密度的Ce离子掺杂玻璃其发光效率很低. 为了解释这一现象, 采用高温熔融法获得了SiO2-Al2O3-Gd2O3三元系统的玻璃形成区, 并在还原气氛下制备了Ce3+掺杂SiO2-Al2O3-Gd2O3以及SiO2-Al2O3-Gd2O3-Ln2O3 (Ln=Y, La, Lu)闪烁玻璃, 研究了其光谱和闪烁性能. 测试结果显示: 随着Gd2O3含量增加, 玻璃紫外截止波长发生红移, 荧光强度降低, 衰减时间缩短; 加入Lu2O3, La2O3, Y2O3后, 紫外截止波长发生红移, 荧光强度降低, 衰减时间变短; 当Gd2O3超过10% mol时, X射线荧光积分光产额从相当于锗酸铋 晶体的61%降低到13%. 荧光强度降低、衰减时间缩短的原因是随着玻璃的紫外截止波长红移玻璃的能带宽度变窄, 使得Ce3+离子的d电子轨道开始接近玻璃的导带, Ce3+离子受辐射后跃迁到d电子轨道的电子会通过导带与玻璃中的空穴复合, 产生电荷迁移猝灭效应.  相似文献   

11.
采用CO_(2)激光区熔法制备了Lu_(2)O_(3)∶0.5%Er^(3+)/x%Yb^(3+)(x=1,3,5)上转换荧光材料。X射线衍射结果表明,所制备的Lu_(2)O_(3)∶Er^(3+)/Yb^(3+)荧光材料具有纯Lu_(2)O_(3)晶相。在980 nm激光激发下,样品发出明亮的上转换荧光。光谱测试结果表明,样品上转换荧光强度和荧光中绿光与红光比例随Yb^(3+)离子浓度改变,当Er^(3+)和Yb^(3+)离子浓度分别为0.5%和3%时,样品上转换荧光强度最强。通过荧光强度比(FIR)技术研究了样品Lu_(2)O_(3)∶0.5%Er^(3+)/3%Yb^(3+)在298~873 K温度范围内上转换荧光温度传感特性,在532.8 K时最大绝对灵敏度为0.0060 K^(-1),在298 K时最大相对灵敏度为0.0090 K^(-1)。结果表明,Lu_(2)O_(3)∶Er^(3+)/Yb^(3+)荧光材料非常适合用于宽温度范围荧光温度传感。  相似文献   

12.
The undoped stoichiometric materials LiTbP4O12 and LiEuP4O12 show effective green Tb3+ and red Eu3+ luminescence, respectively. Both systems are fully mixable, which offers the possibility of examining the energy transfer from Tb3+ to Eu3+ in the complete system of LiTb1−xEuxP4O12. As the distance of the rare earth ions is large enough to exclude exchange interaction in these materials, only multipolar interaction is to be expected. Dealing only with forbidden f–f transitions it is possible to produce both Tb3+ and Eu3+ luminescence at the same time having a suitable Eu3+ concentration.  相似文献   

13.
王飞  周志勇  曾群  周鹤  姚春凤 《发光学报》2017,38(3):269-273
以Li2CO3、Nb2O5、TiO2和Eu2O3为原料,采用固相法制备Eu3+掺杂的5Li2CO3-1Nb2O5-5TiO2(LNT)发光介质陶瓷。通过密度、XRD和荧光光谱测试,对0.2%(质量分数)Eu2O3掺杂的陶瓷片进行性能表征。结果表明:1 120℃烧结致密的陶瓷片,其晶相结构为“M-相”与Li2TiO3两相复合构成;在400 nm的近紫外光激发下,样品有较强的橙光(592 nm)和红光(615 nm)发射,分别属于Eu3+5D07F1的磁偶极跃迁和5D07F2的电偶极跃迁。  相似文献   

14.
代雨航  李剑  张莹  朱忠丽 《发光学报》2018,39(4):488-493
采用柠檬酸燃烧法制备Er,Yb:(LaLu)2O3陶瓷粉体,用X射线衍射对其进行了物相鉴定,研究表明1 000℃时已经得到纯相的(LaLu)2O3。采用冷等静压-真空烧结法制备了Er,Yb:(LaLu)2O3和Er:(LaLu)2O3陶瓷,对陶瓷的结构和光谱性能进行了详细的研究,研究发现掺杂5% Yb3+和10% La3+样品的上转换发光强度与未掺Yb3+、La3+样品相比明显增大,根据上转换光谱显示较强发射峰位于564 nm和661 nm处,对应Er3+4S3/22H11/2)→4I15/2能级跃迁和4F9/24I15/2能级跃迁,并讨论了Er3+-Yb3+的能量传递过程及其上转换发光机制。  相似文献   

15.
The paper presents the results of a study of the radiation-induced processes and defects in nonlinear optical crystals Li2B4O7 (LTB), LiB3O5 (LBO), CsLiB6O10, KB5O8·4H2O, β-BaB2O4. It was revealed that a pulsed electron beam irradiation at 290 K forms the radiation-induced pairs of the ‘vacancy—interstitial atom’ defects in the cation sublattice of these crystals. This gives rise to a creation of metastable electronic (interstitial atom) and hole (small-radius polaron near the cation vacancy) centers in high concentrations. Optical hole-transitions from the local level of the trapped hole centers to the valence band states are responsible for the transient optical absorptions (TOA) of borates in the visible and UV spectral ranges. A sublattice of the weakly bound mobile lithium cations in LTB and LBO favors a spatial separation of the radiation-induced pair defects ‘hole polaron near Li-vacancy—mobile interstitial Li0 atom’. Their decay rated by the electron–hole nonradiative tunnel recombination determines a peculiar feature of the TOA decay kinetics in LTB and LBO.  相似文献   

16.
We have achieved high average power Raman output from a compact, diode-pumped, self-stimulating Nd3+:KGd(WO4)2 Raman laser. Maximum Raman output power of 0.8 W was achieved at a pulse repetition frequency (PRF) of 2 kHz. The optical efficiency from diode to Raman laser was 14%. By generating extra-cavity second harmonics using a LiB3O5 crystal, it was possible to produce 0.2 W yellow output. The laser system was simulated numerically using rate equations and the results obtained were in good agreement with the experimental results.  相似文献   

17.
In order to investigate the soft X-ray energy transformation in oxide detectors the optical spectra of several wide-gap oxide crystals were analyzed. The time-resolved luminescence (2.5–10.5 eV) and luminescence excitation spectra (50–200 and 500–630 eV) as well as decay kinetics of luminescence at 10 and 295 K were recorded using the synchrotron radiation from BW3 channel (HASYLAB, DESY). Several analogous features were discovered in the excitation spectra of both intrinsic self-trapped exciton luminescence and recombination luminescence for BeO, BeAl2O4, Be2SiO4 and AlPO4 crystals under inner-shell excitation. Simultaneously, the excitation of Ce3+-luminescence in scintillating Be2La2O5-Ce crystals significantly differs.  相似文献   

18.
通过高温固相法合成了一系列Ba3Y4-xO9:xDy3+荧光粉材料。利用X射线粉末衍射、荧光光谱和荧光寿命对样品进行了表征。实验表明,样品的激发光谱由一系列线状峰组成,峰值分别位于328,355,368,386,427,456,471 nm。在355 nm激发下,荧光粉在490 nm(4F9/26H15/2)和580 nm(4F9/26H13/2)处有很强的发射,发射光谱的色坐标位于黄光区域。研究了不同Dy3+掺杂浓度对样品发光性质的影响,发现样品的发光随着Dy3+浓度的增大而增强,但光谱形状基本保持不变,表明Dy3+占据了基质中低对称性的Y3+格位。当Dy3+摩尔分数x=0.08时出现发光强度猝灭现象,浓度猝灭机理为电偶极-电偶极相互作用。样品的发光寿命随着Dy3+浓度的增大逐渐减小,进一步证明了Dy3+离子之间存在着能量传递现象。Ba3Y4O9:Dy3+荧光粉的发光位于黄光区域,有较好的热稳定性,是潜在的白光LED用荧光粉材料。  相似文献   

19.
按照50Nb2O5-(46-x)Y2O3-4Yb2O3-xTm2O3(x=0.1,0.2,0.5,1,2)的配比方式,采用高温固相法制备出了掺杂Tm3+/Yb3+的YNbO4晶体粉末。在980 nm红外光激发下,观测到波长为478,645,707 nm的上转换荧光,分别对应于Tm3+离子的1G43H61G43F43F33H6能级跃迁过程。利用上转换发射功率与980 nm激光器工作电流关系估算出跃迁过程吸收光子数目为2.72,2.69,2.01,从而确定出前两者为三光子吸收过程,最后一个对应于双光子吸收过程。运用Judd-Ofelt理论研究样品光谱特性,根据样品的吸收谱得到样品的谱线强度参数Ωt(t=2,4,6),进而得出理论振子强度及实验振子强度,二者均方根偏差δrms=1.299×10-7。计算了Tm3+离子向下能级跃迁的跃迁几率、跃迁分支比等参数。最后得出结论:(1)3F4能级寿命较长,适合作为上转换中间能级;(2)3H5能级寿命较长,且3H53H6跃迁分支比(96.46%)接近100%,可用于产生1 216 nm激光。  相似文献   

20.
Characterization by Auger electron spectroscopy (AES) and Fourier transformation infrared spectroscopy (FTIR) confirms (Ta2O5)x(Al2O3)1−x alloys are homogeneous pseudo-binary alloys with increased thermal stability with respect to end member oxides, Ta2O5 and Al2O3. Capacitance–voltage (CV) and current density–voltage (JV) data as a function of temperate show that the Ta d-states of the alloys act as localized electron traps, and are at an energy approximately equal to the conduction band offset of Ta2O5 with respect to Si.  相似文献   

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