Sr_(6)Lu_(2)Al_(4)O_(15):Tb^(3+)荧光粉的发光特性

采用高温固相法制备了颜色可调的Sr_(6)Lu_(2-2x)Al_(4)O_(15)∶xTb^(3+)荧光粉,并研究了其晶体结构、发光特性和浓度猝灭机理。研究了Tb^(3+)浓度对样品发光性质的影响。在紫外光激发下,当x=0.01时,Tb^(3+)的5D3-7F6跃迁强度最强,峰值位于381nm;当x=0.15时,Tb^(3+)的5D4-7F5跃迁强度最强,峰值位于545nm。随着Tb^(3+)掺杂浓度的升高,样品的发光颜色从蓝光变为黄绿光。分析了Sr_(6)Lu_(2-2x)Al_(4)O_(15)∶xTb^(3+)荧光粉的浓度猝灭机理。测量了荧光粉的荧光寿命、热稳定性、量子效率。结果表明,Sr_(6)Lu_(2-2x)Al_(4)O_(15)∶xTb^(3+)是一种新型的发光颜色可调的荧光粉。

引入P2O5的铒掺杂碲钨酸盐玻璃光谱性质

为克服碲酸盐玻璃中Er3+的4I11/2-4I13/2无辐射速率较小,不利于980nm激光泵浦下实现1.5μm光放大的缺点,在TeO2-WO3-Li2O玻璃中引入了P2O5组分。考察P2O5摩尔分数对Er3+的1.5μm红外发射、红绿光上转换发光及4I13/2能级寿命的影响。利用J-O理论对不同P2O5摩尔分数玻璃样品的吸收光谱进行分析,得到各能级辐射跃迁几率,计算了Er3+在样品中4I13/2能级辐射跃迁寿命。重点研究了不同样品中Er3+的4I11/2-4I13/2无辐射跃迁速率随P2O5摩尔分数的变化,可以看出在含6%P2O5玻璃中Er3+的4I11/2-4I13/2无辐射跃迁速率约为不含P2O5玻璃中的3.5倍,同时1.5μm红外发射效率略有提高,另外红绿光上转换发射得到了抑制。因此,含P2O5的铒掺杂碲钨酸盐玻璃更有利于在980nm激光泵浦下实现1.5μm光放大。

掺铒碲钨酸盐玻璃光谱性质的研究

合成了不同浓度Er3+掺杂的TeO2-WO3-Li2O体系玻璃(TWglasses),详细研究了掺杂浓度对这种碲钨酸盐玻璃光学特性的影响。计算了Judd-Ofelt(J-O)强度参数,研究了掺杂浓度对1.5μm发射带宽的影响,及不同掺杂浓度下Er3+的4I11/2-4I13/2和4I13/2-4I15/2无辐射跃迁过程。实验得到了在TW玻璃中Er3+的4I13/2-4I15/2跃迁的浓度猝灭速率约为0.8×10-18cm3.s-1,这对寻求Er3+在碲钨酸盐玻璃中的合理掺杂浓度有一定的参考意义。实验发现Er3+的4I11/2-4I13/2无辐射弛豫速率在这种玻璃体系中约是不含WO3的碲酸盐玻璃中的2倍,说明含WO3的掺铒碲钨酸盐玻璃更有利于在980nm激光泵浦下实现1.5μm光放大。

金属离子表面修饰对纳米ZnS∶Mn^(2+)溶胶发光性质的影响

利用胶体化学共沉淀方法制备了纳米ZnS∶Mn2 + 乙醇溶胶 ,观察到Zn2 + 的引入对内部Mn2 + 的4T1→6A1跃迁的 5 80nm橙色发光有激活作用 ,而外加的Mn2 + 对该橙色发光有猝灭作用。Zn2 + 的吸附通过形成单层ZnS壳 ,减少了表面猝灭中心 ,从而使发光强度增加 ,这种表面猝灭中心最有可能是来自表面S2 -孤对电子的悬空键。Mn2 + 的猝灭过程不能用纯粹动态的猝灭过程来描述 ,Mn2 + 本身很可能就是橙光的猝灭中心。考虑到Mn2 + 在颗粒表面上的按泊松分布 ,并假设单个Mn2 + 能 1 0 0 %猝灭Mn2 + 5 80nm发射 ,理论与实验数据很好地符合。通过对猝灭数据的拟合 ,估算出的颗粒尺寸小于用有效质量近似模型算得的 3 .1nm ,分析了可能的原因。

荧光衰减曲线的一种多指数拟合方法

在荧光衰减测量中 ,总要遇到荧光衰减解卷积 ,进行非线性参数拟合问题。目前已有的非线性求极小值方法 ,都对参数估计值非常敏感 ,而且计算程序运行时间较长。我们建立了一种基于经典的步长加速法实现非线性最小二乘拟合 ,进行荧光衰减解卷积的方法 ,按程序给出参数初值 。

利用能量传递实现可调全色单一白光BaMg2Al6Si9O30∶Eu2＋,Tb3＋,Mn2＋荧光粉(特邀)

利用高温固相法制备了全色单一白光BaMg2Al6Si9O30∶Eu2+,Tb3+,Mn2+荧光粉。通过对其荧光光谱,能量传递效率,以及荧光寿命的研究,证实了Eu2+-Mn2+和Eu2+-Tb3+之间存在能量传递。在此体系中,白光由450,540和610 nm的3个谱带组成,分别来源于Eu2+,Tb3+,Mn2+的发射。通过控制Tb3+/Mn2+的相对含量,可以得到色坐标为(0.31,0.30),显色指数为90,色温为5 374 K的白光。因此,该单一白光荧光粉在白光照明领域具有潜在的应用前景。

Sr_3SiO_5∶Eu^(2+)和Sr_3SiO_5∶Eu^(2+),Dy^(3+)荧光粉的黄色长余辉性质(英文)

用高温固相法制备了Sr3SiO5∶Eu2+和Sr3SiO5∶Eu2+,Dy3+荧光粉。在紫外光辐照后,Sr3SiO5∶Eu2+和Sr3SiO5∶Eu2+,Dy3+荧光粉具有明亮的黄色长余辉,源于Eu2+的4f65d-4f7的跃迁。紫外光激发停止后,Sr3SiO5∶Eu2+的余辉时间是4 h以上。余辉衰减曲线和热释光曲线说明了引入Dy3+离子可以产生大量的深陷阱和浅陷阱。产生的深陷阱使余辉时间延长到6 h以上。由热释发光曲线,根据热释光的通用级公式拟合了陷阱深度。Sr3SiO5∶Eu2+和Sr3SiO5∶Eu2+,Dy3+荧光粉是有应用前景的黄色长余辉材料。

铒有机配合物的合成、表征与近红外发光性能研究

合成了乙酰基丙酮 (AcAc)和二苯甲酰基甲烷 (DBM)的水合二元铒配合物以及乙酰基丙酮、二苯甲酰基甲烷和三氟乙酰基丙酮 (TFA)分别与 1,10 - 邻菲罗啉 (Phen)的三元铒配合物 ,并经元素分析确认 ;表征了配合物的紫外 -可见吸收光谱和红外吸收光谱 ;探讨了铒配合物的近红外发光性能 ,并对不同配体对发光性能的影响进行分析比较。结果表明Er(AcAc) 3 Phen三元配合物是所研究的几种配合物中近红外发光性能最优的。

MgO对Sr_2SiO_4∶Eu^(2+)荧光粉发光性质的影响

通过在Sr2SiO4∶Eu2+荧光粉中加入MgO,提高了Sr2SiO4∶Eu2+荧光粉的蓝光和黄光发射带的发射强度,研究了MgO浓度对Sr2SiO4∶Eu2+荧光粉发光强度的影响。当Mg与Si的量比在1.0附近时,荧光粉的亮度较高,且发光颜色为白色。通过调节Sr2SiO4∶yEu2+,MgO荧光粉中Eu2+的掺杂浓度,可以调节荧光粉的发光颜色。用Sr2SiO4∶Eu2+,MgO和400 nm的InGaN管芯制备的白光LED,色坐标优于α'-Sr2SiO4∶Eu2+和β-Sr2SiO4∶Eu2+荧光粉制成的白光LED,显色指数和流明效率高于β-Sr2SiO4∶Eu2+和α'-Sr2SiO4∶Eu2+制成的白光LED。

用于GaAs太阳能电池的NaYF_4中Tb^(3+)-Er^(3+)耦合对的光谱转换

观测到一种以Tb3+-Er3+进行光谱转换的量子剪裁现象。一个高能紫外光子(Tb3+的7F6→5L1)被量子剪裁成两个低能光子:一个是近红外光子(Er3+的4I9/2→4I15/2),另一个是蓝色光子(Tb3+的5D4→7F6),它们两个都可以被GaAs太阳能电池有效地吸收。量子剪裁效率高达188%,接近理论极限的200%。从Tb3+(5L1→5D4)到Er3+(4 I15/2→4 I9/2)的能量传递的能量失配是237 cm-1,比NaYF4中的声子能400 cm-1小,能量传递是近共振的。Tb3+施主间的能量迁移可以近似地用扩散模型处理,从Tb3+-Er3+对之间能量传递的初始过程发现,偶极-偶极相互作用占主导地位。

稀土配合物Eu（DBM）3 phen/聚丙烯复合薄膜的光学性质

制备了Eu（DBM）3phen掺杂的聚丙烯（PP）薄膜复合材料。利用发光光谱技术,分别展示了Eu（DBM）3phen和Eu（DBM）3phen/PP薄膜的稳态光致发光光谱,比较了这两种材料的发光寿命。与纯的Eu（DBM）3phen相比,该复合材料的发光稳定性有较大的提高;观察到了折射率边界对Eu^3 ＋自发辐射速率的影响。

M_2Eu_xLn_(1-x)AlO_5(M=Ca,Sr,Ba,Ln=La,Gd,Lu)红色荧光粉发光性质的研究

用高温固相反应法合成了M_2Eu_xLn_(1-x)AlO_5(M=Ca,Sr,Ba,Ln=La,Lu,Gd)荧光粉,研究了荧光粉的发光性质。在紫外光和近紫外光激发下,样品的发射光谱由Eu^(3+)的5D0→7FJ(J=0,1,2,3,4)特征发射组成。其中Eu3+离子位于590 nm附近的5D0→7F1和位于620 nm附近的5D0→7F2跃迁发射的强度最强。荧光粉的激发光谱都是由O^(2-)-Eu^(3+)电荷迁移带和Eu^(3+)的f-f跃迁构成的。M_2Eu_xLa_(1-x)AlO_5(M=Ca,Sr,Ba)的O2--Eu^(3+)的电荷迁移带的峰位按Ca、Sr、Ba顺序向长波方向移动。研究了用La、Gd和Lu替代M_2Eu_xLn_(1-x)AlO_5中Ln的位置对样品发光的影响。给出了Eu^(3+)浓度对发光强度的影响。分析了M_2Eu_xLn_(1-x)AlO_5和M_2Eu_xLn_(1-x)AlO_5的荧光寿命。

YAG中Cr^(3+)和Yb^(3+)的发光特征以及Cr^(3+)和Yb^(3+)之间的能量传递过程

室温下观察了YAG∶Cr3+,Yb3+材料在近红外区域的发光特性,并通过对Cr3+:4T2和Yb3+:2F5/2能级辐射跃迁寿命以及它们布居时间的比较研究,提出了从Cr3+到Yb3+的能量传递机制,同时借助于能级图描述了从Cr3+到Yb3+的能量传递以及Cr3+和Yb3+的近红外发光过程。

Ce^(3+)和Yb^(3+)共掺杂的Y_3Al_5O_(12)可见及量子剪裁近红外发光性质

室温下观察了YAG∶Ce和YAG∶Ce,Yb材料在可见以及近红外区域的发光特性,并通过对Ce3+的5d能级辐射跃迁寿命以及Yb3+的2F5/2能级布居时间和辐射跃迁寿命的比较研究,提出了光诱导的电荷转移态以及电荷转移辐射跃迁的能量传递机制,同时借助于能级图描述了从Ce3+到Yb3+的量子剪裁近红外发光过程。

Er^(3+)掺杂硼硅酸盐玻璃的近红外发射特性研究

利用高温熔融法合成了掺Er3+硼硅酸盐玻璃。测量了样品的吸收光谱,由J-O理论得到了强度参数Ωλ(λ=2,4,6)及一些相关参数。用970nm光激发测量了10～300K之间的近红外发射光谱。利用McCumber理论拟合得到了1.53μm发射的受激发射截面,并与测量得到的发射光谱线形符合较好。由受激发射截面和发射光谱得到的半高全宽分别为59和56nm。利用能级简化模型讨论了样品的红外变温发射光谱,提出了增大1.53μm发射带宽的途径。

Eu^(3+)掺杂的含氧磷酸盐发光性质

采用固态反应法制备了Gd3PO7∶Eu3+和La3PO7∶Eu3+发光材料,通过X射线衍射和SEM确定了样品的结构和形貌。在真空紫外光的激发下,Gd3PO7∶Eu3+样品展示了较弱的基质吸收;但在紫外光的激发下,Gd3PO7∶Eu3+显示了比La3PO7∶Eu3+更强的红光发射,其原因是在Gd3PO7∶Eu3+中存在Gd3+到Eu3+的有效能量传递过程。两个样品的发射光谱峰值位于618 nm,属于Eu3+的5D0→7F2跃迁。Eu3+在材料中处于较低的格位对称环境,具有很好的色纯度。

NaYF_4微晶中Tm^(3+)-Er^(3+)耦合对间的能量传递

在NaYF4微晶中借助于Tm3+-Er3+耦合对间能量传递过程,能够将一个高能291 nm紫外光光子剪裁成近红外796 nm和蓝色476 nm两个光子。在291 nm(34 364 cm-1)紫外光激发下,Tm3+的1I6能级首先被布居,再经过一个交叉弛豫过程使得Er3+的4I9/2和Tm3+的1G4能级同时被布居,从而实现了Tm3+的1G4→3H6[476 nm(21 008 cm-1)]和Er3+的4I9/2→4I15/2[796 nm(12 563 cm-1)]辐射跃迁。估算了这种下转换过程的能量传递效率ηET和量子效率ηQE。通过这种量子剪裁可以解决光谱失配问题,提高GaAs太阳能电池中的转换效率。

YAG粉末材料中Cr^(3+)敏化的Yb^(3+)近红外发光性质

采用高温固相反应法合成了YAG∶0.02Cr3+,y Yb3+系列粉末材料,研究了该系列材料在近红外区域的发光特性,主要包括Cr3+,Yb3+的发光性质、Cr3+∶4T2和Yb3+∶2F5/2能级辐射跃迁寿命以及其布居时间的比较,给出了Yb3+最佳掺杂量为10%。实验表明:通过Cr3+→Yb3+能量传递,实现了Yb3+在1 000 nm附近近红外发光的增强,这对进一步提高c-Si太阳能电池转换效率打下了坚实基础。

白光LED用红色荧光粉Sr_2Eu_xGd_(1-x)AlO_5的制备及其发光性质

用高温固相反应法合成了Sr2Eu x Gd1-x AlO5红色荧光粉,研究了荧光粉的晶体结构和发光性质。在紫外光和近紫外光激发下,样品的发射光谱由Eu3+的5D0→7F J(J=0,1,2,3,4)特征发射组成,其中Eu3+离子的5D0→7F1(λ=590 nm)和5D0→7F2(λ=622 nm)跃迁发射的强度最大。当Eu3+离子的摩尔分数为0.75时,样品的发光最强。研究结果表明,Sr2Eu x Gd1-x AlO5荧光粉是一种在近紫外芯片白光LED上有应用前景的红光荧光粉。

掺Er^(3+)钆硼硅酸盐玻璃及玻璃陶瓷的红外发光特性和热稳定性

报道了一种新型可作为掺铒光纤放大器(EDFA)基质材料的Er3+掺杂B2O3 SiO2 Gd2O3 Na2O(BSGN)体系玻璃及其玻璃陶瓷。对材料中铒的4I13/2→4I15/2跃迁的1.5μm发射光谱、吸收光谱、时间分辨光谱及寿命进行了测量和分析,讨论了热处理对玻璃材料带宽和寿命的影响。结果表明,铒掺杂玻璃1.5μm发射的带宽和J O参数Ω6都随B2O3含量的增加而增加,寿命随B2O3含量的增加而减小。经过热处理后得到的玻璃陶瓷比具有相同组分的玻璃具有更高的1.5μm发射效率。同时,差热分析的数据表明,该玻璃体系具有极好的热稳定性。