La2O2S电子结构及光学性质的第一原理研究

基于密度泛函理论的第一原理方法研究了La2O2S的电子结构及光学性质。能带结构分析表明:La2O2S是一种间接带隙的半导体材料,价带顶和导带底分别位于A点和K点。对带隙剪刀修正后,也通过第一原理方法研究了La2O2S的光学性质。计算并分析了La2O2S介电函数的虚部、实部以及由它们所派生的光学常数,即折射率、消光系数、反射率、吸收系数和透光率等。

Eu^(3+)在La_2O_2S中的长余辉发光

The new Eu 3+ doped lanthanum oxysulfide phosphors,which have the orange-red long afterg low emission,were synthesized by solid-state reaction method.The synthesized phosphors were characterized by X-ray diffraction.The excitation and emission spectra,afterglow spectra and afterglow decay curves were examined.XRD confirm ed the phosphor as pure phase La 2 O 2 S.The phosphors showed typical transitions 5 D J (J=0,1) → 7 F J (J=0,1,2,3,4)of Eu 3+ .The photoluminescence spectra and afterglow spectra presented the regular alteration with various Eu 3+ concentration,due to cross relaxation between energy levels of Eu 3+ .In addition,we studied the effects of activator concentration and dopants species on the afterglow property.The data showed afterglow result was the bes t with2%Eu 3+ and doped with Mg 2+ and Zr 4+ .A prominent phosphorescence can be seen in this phosphor after illuminated with UV light.

微波场作用下La_2O_2S∶Eu荧光粉的快速合成及其发光特性

采用微波法快速合成了La2O2S：Eu红色荧光粉，用X射线粉末衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、荧光光谱等对合成产物进行了分析和表征。结果表明：材料的晶体结构为六方晶系，与纯La2O2S的结构相同。颗粒的形状不规则，分散性较好，尺寸在2μm左右。La2O2S：Eu的激发光谱主要是位于200—450nm范围内的宽带，此宽带激发来源于Eu^3＋的电荷转移态的吸收跃迁。在472nm左右出现一弱的尖锐的吸收峰，属于Eu^3＋的4f→4f跃迁吸收。发射光谱是由512，539，556，583，596，617，627nm的一系列窄带发射峰组成。这些发射峰归属于Eu^3＋从^5DJ（J=0，1，2）到^7FJ（J=0，1，2，3，4）的能级跃迁。随着Eu摩尔分数从2％增加到10％，主激发峰从348nm移动到365nm，移动了17nm；位于蓝绿区的发射峰逐渐减弱，627nm处的红光发射明显增强，当Eu的摩尔分数为8％时发光强度达到最大，继续增加Eu的浓度发光强度反而降低。

微波场作用下La_2O_2S∶Tb绿色荧光粉的快速合成及其发光特性

采用微波法快速合成了La2O2S：Tb绿色荧光粉。用X射线粉末衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、荧光分光光度计等对合成产物的结构、形貌以及发光特性进行了研究。结果表明，材料的晶体结构为六方晶系，与La2O2S的相同。颗粒的形貌多为六边形，分散性很好，尺寸在2μm左右。发射光谱由498nm、547nm、590nm、624nm等一系列窄带发射峰组成，归属于Tb^3＋从^5D4到^7FJ（J=0～6）的跃迁。主发射峰位于547nm，对应于^5D4→^7F5的能级跃迁，导致一种绿光发射。研究发现Tb的掺杂浓度对样品主发射峰的发光强度有着很重要的影响，在7％（摩尔分数）时达到最大，继续增加Tb的浓度，发光强度反而降低。

Gd^(3+)、Sm^(3+)共激活La_2O_2S:Eu^(3+)的发光特性

利用高温固相反应法合成了La2O2S:Eu3+及La2O2S:Eu3+、Sm3+、Gd3+荧光粉,并对其进行了表征。X射线衍射测试结果表明,合成样品为La2O2S纯物相,激光粒度分析测得荧光粉的平均粒径为18μm。光谱测试表明,Sm3+、Gd3+的掺入能有效增强Eu3+的627nm发射强度,所合成的(La0.945Gd0.01Sm0.005Eu0.03)2O2S荧光粉是一种具有应用前景的红色光致发光材料。

明胶网络模板法合成La_2O_2S纳米颗粒

以明胶高分子网格为模板,硫酸氨为硫化剂,在较低温度下(700℃)通过氢气还原法制备La2O2S纳米颗粒。产物用差热-热重(DTA-TG)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和光致发光(PL)光谱分析方法进行表征。实验表明,明胶网格在稀土氢氧化物沉淀和热分解以及(LaO)2SO4生成过程中,能有效地控制颗粒的形貌,抑制颗粒的长大和团聚。用明胶网络模板法合成的La2O2S相纯度高,粒度均匀,粒子近似球形,大小约为30—50 nm。合成的(La0.95Tb0.05)2O2S和(La0.98Pr0.02)2O2S纳米粒子在水溶液中都观察到绿光发射,分别来源于Tb3+离子5D4到7Fj(j=3,4,5和6)的跃迁发射和Pr3+离子的3P0-3H4和3P1-3H4跃迁发射。

X射线激发深层肌体温度传感材料La_2O_2S∶Yb^(3+),Er^(3+)的测温性质研究

Yb^(3+)、Er^(3+)共掺杂上转换发光材料能被红外光激发,可用于肌体内部温度测量,但上转换材料效率较低,无法实现较深组织温度探测。考虑到Er^(3+)能级可被多种光源布居,较好肌体穿透性的X射线无疑是理想的激发源。本文首次报道了一种新型的深层肌体温度传感材料La_2O_2S∶Yb^(3+),Er^(3+)。数据表明,X射线激发下,在不同温度下的两个绿光发射强度比符合玻尔兹曼分布,最高测温灵敏度达到了0.011 5 K^(-1)。我们相信Yb^(3+)、Er^(3+)共掺的La_2O_2S是可以应用于临床的理想测温材料。