CsI∶Tl余辉产生和抑制机理的第一性原理研究

CsI∶Tl晶体受其余辉特性的影响,限制了其在快速X射线成像领域的推广应用。为探索CsI∶Tl晶体的余辉产生机理和抑制方法,利用Material Studio软件建立了纯CsI晶体、CsI∶Tl晶体和CsI∶Tl,Eu晶体的超晶胞模型,基于密度泛函理论的第一性原理及广义梯度近似和超软赝势框架计算三个模型的总态密度和分态密度。结果表明,CsI∶Tl晶体发射余辉是由于Tl掺杂引入的浅杂质能级约束了少量电子跃迁过程,导致余辉光子的延迟发射。而Eu共掺杂将在CsI∶Tl晶体中引入更深的杂质能级,能够有效地清除受限于Tl引入的浅电子陷阱的电子,并防止电子受环境热扰动影响重新受激发射二次光子,从而有效抑制CsI∶Tl晶体中余辉光子发射。

铝酸盐系长余辉发光材料的研究新进展

稀土离子激活的铝酸盐系长余辉发光材料因其余辉时间长、余辉亮度高、性能稳定、不含放射性等优点受到了广泛关注。由于其性能优越,大大拓宽了长余辉材料的应用领域,因此它已经成为储能节能发光材料研究的新中心。近几十年来,无论材料的制备还是应用开发都已经取得了很大的进展。主要综述了铝酸盐系长余辉发光材料的研究历史,特别是近十几年的研究进展,对长余辉发光材料余辉机制、制备方法进行了总结,同时也介绍了国内外长余辉发光材料开发应用现状,对其今后的研究与应用前景进行了展望。

纳米Y_(2-x)Si_2O_7:Eu_x的发光特性及浓度猝灭研究

报道了用溶胶－凝胶法合成粒径约５０ｎｍ的系列掺杂浓度Ｙ２－ｘＳｉ２Ｏ７Ｅｕｘ纳米晶体及相应的常规尺度的粉末材料，通过测定它们的激发光谱和发射光谱研究了它们的发光特性，并由一系列不同掺杂浓度样品的发射谱强度变化曲线得到猝灭浓度的值．结果表明，低掺杂浓度时纳米晶体就有较高的发光亮度；且与体材料相比。

Nd:GSGG激光晶体的光谱性能研究

用提拉法成功生长出了Nd3+:Gd3Sc22Ga3O12(Nd:GSGG)晶体,并对其光谱性能进行了研究。测量了晶体在400-2700 nm波段内的吸收光谱。用808 nm波长激发,测量了晶体的荧光光谱和荧光寿命,计算了晶体的发射截面。与Nd:GGG和Nd:YAG的光谱参数进行了比较。

Tm,Ho：BaY2F8晶体光谱性能与能量传递

采用提拉法,生长钬铥双掺氟化钇钡[分子式:Tm3+,Ho3+∶BaY2F8,简称Tm,Ho∶BYF]激光晶体。工艺参数:拉速0.5 mm.h-1,转速5 r.min-1,冷却速率10℃.h-1。XRD表明:属于单斜晶系,空间群C12/m1。计算出晶格参数:a=0.69973 nm,b=1.05293 nm,c=0.427 84 nm,β=99.71°。测试了晶体的吸收及荧光光谱,同时计算了784 nm处吸收峰的半高宽、吸收系数及吸收截面,分别为3.2 nm,2.23 cm-1,7.44×10-21 cm2。该吸收峰对应于Tm3+离子从基态3H6到激发态3H4的跃迁。Tm,Ho∶BYF晶体在2.06μm附近有很强的荧光发射峰,在该荧光峰的发射截面和荧光寿命分别为4.96×10-21 cm2,10.1 ms。Tm3+→Ho3+的正向、反向能量转换系数之比是10.4。

Bridgman法生长的PWO晶体的发光特性和透光特性

本文采用改进的Bridgman法，以纯度不低于99．99％的PbO和WO3为原料，生长出无色透明的、大尺寸的PbWO4（PWO）晶体，研究了晶体沿生长方向不同部位的透射光谱及X射线激发的发射光谱特性．发现改进的Bridgman法生长的PWO晶体具有较好的发光均匀性和透光均匀性，其原因主要是改进的Bridgman法采用密封的坩埚，有效地抑制了组份（PbO和WO3）的挥发.

Gd_2O_3∶(Ce^(3+),Eu^(3+))微晶中稀土离子间的级联能量传递

本文报道了纳米Gd2 O3∶(Ce3+ ,Eu3 + )的紫外与真空紫外 (UV VUV)激发谱及其选择激发下的荧光光谱。这些光谱实验表明 ,除了Gd2 O3 基质与Ce3+ ,Eu3 + 离子之间的能量传递外 ,还存在着Gd3+ 与Ce3 + 、Eu3 +间的能量传递 ,即存在Gd3+ →Ce3+ →Eu3 +

Yb:YAG晶体中的荧光浓度猝灭现象

在Ｙｂ：ＹＡＧ晶体中发现浓度猝灭现象，对猝灭机制进行了分析研究．指出退火前晶体的荧光浓度猝灭现象主要由Ｙｂ２＋、色心和由此产生的晶格畸变所致；高掺杂浓度时痕量稀土杂质离子的存在也将导致浓度猝灭．确定了Ｙｂ：ＹＡＧ晶体中Ｙｂ３＋的理想掺杂浓度．

Ce∶YAG单晶复合红色荧光粉的制备及其在白光LED上的应用

采用提拉法生长了Ce∶YAG单晶,并以Ce∶YAG单晶取代传统Ce∶YAG荧光粉用于制备白光发光二极管(LED),研究了Ce∶YAG单晶厚度的变化对其色坐标、亮度、发光效率和色温的影响。由于460 nm蓝光芯片激发的Ce∶YAG单晶白光LED缺少红光成分,采用流延法将红色荧光粉CaAlSiN_3∶Eu^(2+)涂覆在Ce∶YAG单晶衬底上制备白光LED。制备的白光LED色度随红粉含量的变化由冷白光逐渐向暖白光区域移动,色温逐渐降低、显色指数上升。研究结果表明Ce∶YAG单晶复合红色荧光粉的方式可以应用于大功率LED照明。

稀土Gd^(3+)掺杂对Pb WO_4发光的增强

本文研究了稀土Gd3+ 掺杂于PbWO4 的发射光谱、激发光谱及其浓度依赖。Gd3+ 在PWO4 中的发光完全被猝灭 ,而PWO4 的发射光谱形状不变。掺入约 5 0ppm后PWO4 的绿光带有所增强 ,掺入约 10 0ppm后PWO4 的蓝光带有所增强。Gd3 + 的激发态进入PWO4 的导带并把能量反向传递给PWO4 基质是其可能的发光增强机制。低掺杂的PWO4

玻璃基质中ZnS:Mn^(2+)纳米晶荧光瞬态行为研究

用发射、激发、时间分辨光谱和荧光衰减曲线测量，研究了玻璃基质中ＺｎＳＭｎ２＋纳米晶的荧光瞬态行为．发现材料中的３８９ｎｍ和４０４ｎｍ的蓝色发射不是通常报导的Ｄ－Ａ对自激活发光，而是Ｍｎ２＋的间隙态引起的变化的自激活发光．这与我们前面的光谱和ＥＰＲ谱实验结果是一致的．这种发射与Ｍｎ２＋间无能量传递．与ＺｎＳＭｎ２＋体粉末相比Ｍｎ２＋的４Ｔ１→６Ａ１的跃迁荧光寿命明显变短．这说明由于量子限域效应，在纳米晶中ＺｎＳ向Ｍｎ２＋能量传递速度加快。

一种多季胺阳离子诱导Bi_2WO_6片状团簇微球的合成及光致发光特性

以一种实验室自合成的双子季铵盐为表面活性剂,采用水热法,通过调节pH值,制备出由Bi2WO6纳米片自组装而成的不同片状团簇微球。研究了不同Bi2WO6片状团簇微球的物相结构、成分、晶体形貌和光致发光特性,探讨了其可能的生长机理。结果表明,在这种多季胺阳离子作用下,pH值对Bi2WO6片状团簇微球的物相、形貌和光致发光性能有明显的影响,随着pH值的增大,Bi2WO6片状团簇微球在(131)晶面处呈现明显的择优取向生长,在pH=5时,Bi2WO6微球可达到最大的发光强度。

PbWO_4闪烁晶体的发光动力学模型

在对PbWO4闪烁晶体的光谱特性、发光衰减及其温度依赖以及热释光的研究基础上,并结合理论计算,提出了PbWO4晶体发光的动力学模型,给出了PbWO4晶体的基本能带结构及激子发光中心能态、陷阱能级在能隙中的位置。用此模型可以完整说明PbWO4的发光过程,特别是导致室温下发光效率低的原因。最后还对其主发射成分蓝、绿发光中心的起源作了简要讨论。

上转换激光晶体研究进展

本文综述近年来晶体材料的上转换过程研究进展,介绍了上转换发光晶体材料研究中的一些新动向以及在室温环境下,掺杂稀土离子的晶体上转换激光运转的成功经验,列举了几种室温上转换激光器的泵浦条件、发射波长、以及转换效率等参数,说明晶体材料的上转换激光技术已趋于实用化。

Yb:YAG闪烁晶体的UV发光特性

通过对不同掺杂浓度Yb:YAG晶体的透过光谱、激发光谱、发射光谱和衰减时间的测量,研究了Yb:YAG晶体的UV发光特性和发光机制。Yb:YAG晶体在紫外波段具有宽的激发带和发射带。最强的发射峰位于320-350nm波长范围,此即为Yb:YAG晶体的闪烁发光峰;次强的发射峰位于500nm附近。Yb:YAG晶体的UV发光衰减时间小于50ns.Yb:YAG晶体的UV发光行为是电子从Yb3+离子的4f壳层向配体O2-的满壳层的分子轨道迁移的结果,属于电荷迁移(CT)发光。

纳米复合体中Mn^(2+)的研究

通过对ＺｎＳＭｎ２＋纳米晶钠硼硅玻璃复合体的发光和激发光谱研究发现Ｍｎ２＋有替位（Ｍｎ２＋）ｓｕｂ和间隙（Ｍｎ２＋）ｉｎｔ两种格位态．在进一步的电子顺磁共振（ＥＰＲ）实验中，证实了Ｍｎ２＋的替位和间隙两种格位态的存在，并观测到由于强偶极－偶极相互作用而产生的Ｍｎ团簇．形成这种团簇态比前两种格位态几率大得多．同时发现ｇ因子和超精细结构常数｜Ａ｜随纳米晶粒径的减小而增大．对这种载流子限域（纳米晶半径Ｒ＜玻耳激子半径ａＢ）下ＺｎＳ的ｓｐ３和Ｍｎ的３ｄ５电子态杂化所引起的ｇ因子漂移Δｇ用ｋｐ微扰下的Ｃａｒｄｏｎａ模型进行了分析和讨论．

DCM染料激光导致的HoP_5O_(14)非晶的紫外多光子上转换发光

报道了HoP_5O_(14)非晶在脉冲DCM染料激光的激发下产失的紫外多光子上转换发光现象,并对其进行了简要的分析。

CsI(Tl)晶体发光均匀性的研究

本文对Tl分布、几何形状以及表面条件对大尺寸锥形CsI（Tl）晶体的闪烁发光均匀性的影响进行了研究，提出了改善大尺寸锥形CsI（Tl）晶体的发光均匀性的措施.

Ca_8Mg（SiO_4）_4Cl_2中Ce^（3＋）的光谱与晶体学格位

合成了新型蓝色光致发光材料Ｃａ８Ｍｇ（ＳｉＯ４）４Ｃｌ２：Ｃｅ（３＋），并对其进行了光谱测试．分析了Ｃｅ（３＋）在Ｃａ８Ｍｇ（ＳｉＯ４）４Ｃｌ２晶体中应占据的晶体学格位．测试结果表明，在紫外光激发下，Ｃａ８Ｍｇ（ＳｉＯ４）４Ｃｌ２：Ｃｅ（３＋）的发射光谱为一峰位在４１０ｎｍ～４２５ｎｍ之间的宽谱带，经分析确认作为发光中心的Ｃｅ（３＋）占据Ｃａ８Ｍｇ（ＳｉＯ４）４Ｃｌ２晶体中多面体八配位的Ｃａ（Ⅱ）格位．

多孔硅研究的发展

多年来,人们对多孔硅的制备方法、微结构特征及其化学成分、发光特性以及发光机制等方面做了深入的研究和探讨,文章对这几个方面的研究工作做了介绍,并对目前的研究状况和应用研究中存在的问题进行了分析。制备出均匀性好、发光效率高、性质稳定、机械强度较高的多孔硅是促进其实用化进程的基本途径。人们对多孔硅进行大量研究的目的主要在于获得硅发光集成装置,另外多孔硅的应用研究也体现在光电子器件、光学器件和传感器件3个方面。多孔硅在微电子学、晶片机械加工、生物工艺学等领域也具有潜在的应用价值。