Eu^(3+)和Tb^(3+)掺杂的Y_2SiO_5体系发光特性研究

采用溶胶 凝胶法合成了Eu3+和Tb3+掺杂的Y2SiO5基发光材料。通过测量它们的激发光谱和发射光谱,研究了它们的发光特性,探讨了材料中Tb3+和Eu3+两种发光中心间的能量传递关系。结果表明,Eu3+在其中的特征发射以5D0→7F2电偶极跃迁为主,Eu3+处于非反演对称中心格位;Tb3+在其中的发射为5D4→7FJ(J=4～6)跃迁发射。当Eu3+和Tb3+共存于Y2SiO5基质中时,Eu3+的发射增强,Tb3+的发射减弱,存在Tb3+→Eu3+能量传递,Tb3+对Eu3+具有敏化作用。

Tb^(3+)掺杂钛酸锶的光致发光特性

采用溶胶-凝胶法制备了Tb^(3+)掺杂的SrTiO_3纳米晶粉末,并对样品进行了X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、光致发光(PL)谱及光致发光激发(PLE)谱的测试与分析。研究发现,在紫外光激发下,SrTiO_3∶Tb^(3+)会出现源于Tb^(3+)离子4f轨道电子从激发能态~5D_4向低能态~7F_j(j=6,5,4,3)的辐射跃迁的发光峰,其中以波长为542 nm(~5D_4→~7F_5)处的绿色发光峰最强;同时,在波长400 nm处产生了较强的紫色PL带,推测该发光带可能源于掺杂后SrTiO_3∶Tb^(3+)晶体中的缺陷,且缺陷越多,Tb^(3+)发光越强。此外,XRD与FESEM测试结果显示,少量Tb^(3+)的掺杂不会显著改变SrTiO_3的晶体结构和表面形貌。

Y_3Al_5O_(12):Tb^(3+)粉体的制备及其发光特性

以AlF3和H3BO3作助熔剂,经过固相反应,在1350℃保温4h成功制备出结晶较好、粒度分布均匀且粒径为0.5～2.0μm的Y3Al5O12:Tb3+(YAG:Tb)单相粉末样品。通过对样品的紫外光和真空紫外光激发下的发光特性研究,发现在147nm真空紫外光的激发下,YAG:Tb样品的真空紫外激发光谱(λem=543nm)由位于140～190nm之间的铝酸根基团吸收、O2–→Y3+电荷迁移带吸收以及Tb3+的特征吸收组成,其发射光谱由激活离子的特征发射峰构成,发光强度有明显提高。

Tb^(3+)∶YAG单晶荧光层中掺杂Ga^(3+)的荧光敏化作用

采用液相外延工艺成功制备了Tb3 + ∶YAGG单晶荧光层 ,研究了Tb3 + 激活YAG主晶格外延层中Ga3 + 掺杂的荧光敏化效应 ,可以看到在Tb3 + 荧光得到显著增强的同时 ,外延荧光层发光的饱和特性也有所改善。实验中观察到了Ga3 + 掺杂后基质晶体吸收边缘向长波方向展宽 ,并与Tb3 + 的7F6 9E、7E典型吸收峰发生交叠的现象 ,用基质与Tb3 + 之间的声子耦合解释了上述Tb3 + ∶YAGG外延层中所存在的能量传递、荧光敏化现象。基质与掺杂激活中心间能量传递机制的建立将会为基于YAG主晶格的高效荧光材料研究提供一个新的思路。

Tb^(3+)在Lu_3Ga_5O_(12)中的光致发光性质及浓度猝灭机制

采用高温固相合成法在还原气氛中制备了(Lu1–xTbx)3Ga5O12荧光粉,研究了其晶体结构、光致发光性能以及Tb3+掺杂浓度对荧光粉性能的影响规律与机制。研究表明:荧光粉具有石榴石型晶体结构,当x增加时,晶格膨胀。荧光粉的激发光谱由归属于Tb3+的4f 8→4f 7 5d1跃迁的A、B两个宽激发带以及归属于4f 8→4f 8跃迁的一些窄谱峰构成;随x的增加,A、B带发生红移,带间距缩小。在紫外光激发下,荧光粉发射绿光;发射光谱对应于Tb3+的5D4→7FJ和5D3→7FJ跃迁,其中5D4→7F5跃迁发射最强。5D4→7FJ各跃迁发射的浓度猝灭以交互作用为主,猝灭浓度xm=0.08。与5D4→7FJ跃迁相比,5D3→7FJ猝灭浓度低,猝灭机制以电偶极–电偶极相互作用下交叉弛豫为主。