不同合成方法对LiMgPO_(4)∶Dy发光性能的影响

分别采用高温固相法和溶胶凝胶法合成了LiMgPO_(4)和LiMgPO_(4)∶Dy,通过热重-差热热分析仪、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪、场发射高倍扫描电镜、紫外可见分光光度计和荧光分光光度计研究了不同合成方法对LiMgPO_(4)∶Dy晶体结构、形貌和发光性能的影响。结果表明,溶胶凝胶法的最低合成温度为750℃且晶体中几乎不存在其他晶相,而高温固相法在950℃合成的晶体中仍然存在少量Mg_(3)(PO_(4))_(2)晶相;相比于高温固相法,溶胶凝胶法合成的样品形貌比较规则;两种方法合成的样品在可见光区域光吸收能力差,而在紫外区域高温固相法合成的样品光吸收能力明显较高;高温固相法合成的LiMgPO_(4)∶Dy光学带隙范围为3.76~3.93 eV,溶胶凝胶法合成的LiMgPO_(4)∶Dy光学带隙范围为3.85~3.94 eV,合成方法对样品的光学带隙影响较小。LiMgPO_(4)∶Dy的最佳激发波长为350 nm,最强发射峰位于579 nm处,相比于高温固相法,溶胶凝胶法合成样品的发光强度更好。

溶胶-凝胶法制备Gd_(4)Ga_(2)O_(9):Dy^(3+)白光发射荧光粉及其性能

通过溶胶-凝胶法制备了具有白光发射的Gd_(4)Ga_(2)O_(9):x%Dy^(3+)荧光粉,利用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和荧光光谱等对产物的物相结构、形貌、组分和光学性能进行研究,并分析了Dy^(3+)掺杂量对样品的影响。XRD结果表明,所制备的样品为Dy^(3+)掺杂的Gd_(4)Ga_(2)O_(9)单斜晶体和少量Ga_(2)O_(3)杂质相的混合物。紫外-可见漫反射光谱结果表明制备的Dy^(3+)掺杂Gd_(4)Ga_(2)O_(9)晶体是一种光学带隙为5.29 eV的直接带隙半导体。荧光检测结果表明Dy^(3+)掺杂Gd_(4)Ga_(2)O_(9)荧光粉可被属于Gd^(3+)激发带的275 nm紫外光有效激发,并在490 nm和575 nm附近分别发射出属于Dy^(3+)的^(4)F_(9/2)→^(6)H_(15/2)和^(4)F_(9/2)→^(6)H_(13/2)跃迁的蓝色和黄色的强烈光,证实在Gd_(4)Ga_(2)O_(9):Dy^(3+)样品中存在显著的由Gd^(3+)到Dy^(3+)的能量传递发光现象。同时,对其发光机制进行了讨论。样品的发光强度随着Dy^(3+)掺杂量的变化而变化,同时影响着样品的发光颜色,Dy^(3+)掺杂量为1.5%和2%时制备的荧光粉可在紫外光激发下分别发射出CIE色坐标为(0.3362,0.3512)和(0.3381,0.3523)、相关色温为5340 K和5263 K的白色光。研究结果表明Gd_(4)Ga_(2)O_(9):Dy^(3+)是一种潜在的紫外光激发白光发射荧光材料。

基于新型LiMgPO_(4)陶瓷材料的卫星通信天线

本文讨论了基于新型LiMgPO_(4)陶瓷材料设计的卫星通信天线,以提高LiMgPO_(4)陶瓷天线相位中心的稳定性作为重点进行研究,这是高精度卫星导航系统的关键参数。文章系统地分析了微带天线的相位中心稳定性,并创新性地设计了一种采用厚基板和低介电常数的圆极化微带LiMgPO_(4)陶瓷天线,通过改进LiMgPO_(4)陶瓷天线的对称性,显著提升了相位中心的稳定性。文章讨论了使用LiMgPO_(4)陶瓷材料研制微带天线和介质共振天线以用于卫星导航系统的相关研究。实验结果表明,所设计的LiMgPO_(4)陶瓷天线在北斗B1频段和GPS的L1频段具有良好的性能指标,满足了现代消费电子设备的使用要求。

碱金属离子共掺Sr_(3)Ga_(2)Ge_(4)O_(14)∶Dy^(3+)发光性能研究

本文采用高温固相法制备了一系列新型Sr_(3-x)Ga_(2)Ge_(4)O_(14)∶xDy^(3+)(x=0~0.40)(摩尔分数)及Sr_(2.68)Ga_(2)Ge_(4)O_(14)∶0.16Dy^(3+),0.16M^(+)(M=Li、Na、K)荧光粉。EDS能谱分析证实该荧光粉中存在Sr、Ga、Ge、O、Dy元素。系列Sr_(3-x)Ga_(2)Ge_(4)O_(14)∶xDy^(3+)在350 nm光激发下产生了以568 nm为主波长,对应于^(4)F_(9/2)→^(6)H_(13/2)跃迁的强黄光发射。荧光粉的发射光谱显示,其发射强度随Dy^(3+)浓度的增加而变化,且当x=0.16时达到最强。共掺杂碱金属M(M=Li、Na、K)作为电荷补偿离子,其中Li^(+)对增加Dy^(3+)的发射强度效果最明显,使得荧光粉的发射强度提高到没有电荷补偿离子时的2倍。此外,随着Dy3+掺杂浓度的提高,荧光粉的荧光寿命不断减少。最后探讨了荧光粉Sr_(2.68)Ga_(2)Ge_(4)O_(14)∶0.16Dy^(3+),0.16Li^(+)的CIE色度坐标和热稳定性,其CIE色度坐标为(0.3719,0.4046),位于黄色区域,在453 K的发光强度约为其室温发光强度的95.5%。因此,Dy^(3+),Li^(+)共掺杂Sr_(3-x)Ga_(2)Ge_(4)O_(14)荧光粉是潜在的显示器件和白光LED器件候选材料。

燃烧合成SrAl_2O_4∶Eu,Dy长余辉发光材料的研究

利用燃烧合成法低温合成 Sr Al2 O4∶ Eu,Dy长余辉发光材料 .研究炉温、反应物中铝锶比、助溶剂和可燃物等对发光材料性能的影响 .研究结果表明 ,反应物置于温度为 5 0 0℃的高温炉中发生点火燃烧得到的产物性能最好 ,发光时间超过 12 h,其发射光谱的最大波长在 5 2 0 nm左右 .与高温固相反应法比 ,该方法具有合成温度低 ,反应时间短 ,所得产物硬度小 ,发光亮度好等优点 .

SrAl_2O_4∶Eu,Dy的粉末粒度与发光性能的关系

SrAl2 O4 ∶Eu ,Dy发光材料是近年来发展起来的一种高效的长余辉发光材料 ,具有绿色余辉。本实验对发光材料的粉末进行了粒度分级 ,研究了粒度的大小对发光效果的影响 ,粒度越小发光效果越差。利用扫描电镜分析了发光粉末的化学成分 ,探讨了影响发光的原因。

微波辐射法快速合成Dy^(3+)激活的SrMoO_4黄色荧光粉

采用微波辐射法快速合成了Dy3+掺杂SrMoO4黄色荧光粉。运用X射线衍射仪及荧光分光光度计对该荧光粉的物相结构及发光性能等进行了分析和表征。结果表明,所得的样品为四方晶系、白钨矿结构的钼酸盐,空间群为I41/a。样品的激发光谱是由位于200~340 nm的一个宽带和340~500 nm的一系列尖峰构成。宽带吸收与Mo-O及Dy-O的电荷转移过程有关,最强峰位于284 nm左右。340 nm以后的吸收峰是由于Dy3+离子的f-f跃迁引起的。发射光谱由两个窄带组成:主峰位于576 nm处的窄带属于Dy3+离子的4F9/2→6H13/2电偶极跃迁发射;另一个窄带位于480 nm左右,属于Dy3+离子的4F9/2→6H15/2跃迁发射,前者的强度远大于后者,因而,样品发黄光。同时,考察了Dy3+浓度、反应时间等对样品发光性能的影响。

白光LED用Ca_8Mg(SiO_4)_4Cl_2:Eu^(2+),Dy^(3+)发光粉的发光性能

采用高温固相法合成了白光LED用Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu和Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu,Dy绿色发光粉。研究发现:共掺Dy可以明显地提高Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu发光粉的发光性能,表明Dy3+和Eu2+之间存在着能量传递过程。当Dy3+的最佳掺杂摩尔分数为0.02时,发光粉505nm处绿光发射的强度约提高12%。通过对Dy3+和Eu2+光谱特性的分析,Dy3+和Eu2+之间的能量传递机制可归因于无辐射交叉弛豫。

SrAl_2O_4:Eu^(2+),Dy^(3+)光致发光釉的研究

利用SrAl_2O_4:Eu^(2+),Dy^(3+)长余辉光致发光粉体 ,在陶瓷坯体上制备了釉面平整光滑的长余辉光致发光釉 ;通过比较 SrAl_2O_4:Eu^(2+),Dy^(3+)粉体和光致发光釉的激发光谱和发光光谱以及结构分析表明 ,该发光釉保持了 Sr Al2 O4:Eu2 +,Dy3 +发光材料的发光特性 ,其发射峰是中心位于 5 2 0 nm的宽带光谱 ;研究了釉料不同组成对发光釉性能的影响及 Sr Al2 O4:Eu2 +,Dy3 +粉体的不同含量对光致发光釉发光亮度和余辉时间的影响 ,获得了釉面发光亮度高。

白色荧光粉NaGd(MoO_4)_2:Dy^(3+),Eu^(3+)的水热合成及发光性能

采用谷氨酸辅助水热法合成了八面体形NaGd(MoO4)2:Dy3+,Eu3+白色荧光粉.X射线衍射结果表明,合成的样品为四方晶系的NaGd(MoO4)2纯相.扫描电子显微镜照片显示所制备的粒子为八面体形,各边长约为2μm.荧光光谱结果表明,在NaGd(MoO4)2:4%Dy3+,yEu3+(y=0,0.5%,0.6%,0.7%,0.8%,0.9%,1.0%)样品中,随着Eu3+掺入量的增加,Dy3+的发射峰逐渐减弱,而Eu3+的发射峰逐渐增强,说明Dy3+-Eu3+之间存在能量传递.通过色坐标图可知,当Eu3+掺杂量y=0.9%时,荧光粉的色坐标(0.338,0.281)与标准的白光色坐标(0.33,0.33)接近,表明NaGd(MoO4)2:4%Dy3+,0.9%Eu3+是很好的近紫外光激发下的白色荧光粉.

Dy^(3+)离子掺杂的全色荧光粉Ca_9La(PO_4)_7的制备及发光特性

采用高温固相法合成了Ca9La(PO4)7:Dy3+发光材料.荧光粉的晶体结构和微观尺寸由X射线粉末衍射(XRD)仪和扫描电子显微镜(SEM)测定.光致激发和发射光谱发光揭示了材料的光学特性.实验结果显示:Ca9La(PO4)7:Dy3+能够有效吸收紫外-可见光(300 460 nm)而被激发,呈现一系列的吸收峰.样品在350 nm近紫外光激发下,有较强的蓝光(481 nm)和黄光(573 nm)两个窄带发射,混合成优质的白光发射,该白光色坐标在国际照明委员会(CIE)色品图中分布在无色点D65(0.313,0.329)周围.随着掺杂Dy3+离子的摩尔分数的增加,两种发射均发生浓度猝灭现象,Dy3+离子的最佳掺杂为0.05(摩尔分数),电偶极电偶极相互作用是主要的猝灭机理.

白光LED用Ba_3La(PO_4)_3∶Dy^(3+)荧光粉的制备与发光性能

通过高温固相法合成了一系列Ba3La1-x(PO4)3∶xDy3+荧光粉材料。利用XRD测量样品的物相,结果显示样品为纯相Ba3La(PO4)3晶体。样品的激发光谱由一系列宽谱组成,峰值分别位于322,347,360,386,424,451 nm。在347 nm激发下,荧光粉在482 nm(4F9/2→6H15/2)和575 nm(4F9/2→6H13/2)处有很强的发射。研究了不同Dy3+掺杂浓度对样品发射光谱的影响,当Dy3+摩尔分数x=0.10时出现猝灭现象,浓度猝灭机理为电偶极-电偶极相互作用。确定了不同Dy3+掺杂浓度的Ba3La(PO4)3∶Dy3+的荧光寿命。Ba3La(PO4)3∶Dy3+荧光粉发射光谱的色坐标位于白光区域。

CaMoO_4∶Dy黄绿色荧光粉的微波合成及掺杂PO_4^(3-)的荧光增强效应

采用微波辐射法合成了一系列的Ca_(1-x)MoO_4∶x Dy^(^(3+))(0<x≤0.12)和Ca_(0.98)(Mo O_4)_(1-1.5y)(PO_4)y∶0.02Dy^(3+)(0≤y≤0.10)黄绿色荧光粉,分别用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和荧光分光光度计对荧光粉的物相结构、微观形貌、发光特性进行了分析和表征。结果表明:所制得的CaMoO_4∶Dy^(3+)晶体结构与Ca Mo O4相似,为四方晶系、白钨矿结构。样品颗粒呈立方形,边长约为5μm,且是由尺寸约为120~540 nm的类球形小颗粒组成。样品的最大激发峰位于300 nm处。发射光谱由一系列尖峰组成,最强发射峰位于572 nm处,对应于Dy^(3+)的4F9/2→6H13/2跃迁,发光强度随Dy^(3+)浓度的增加先增大后减小,当Dy^(3+)摩尔分数为0.02时发光强度最大,而后随Dy^(3+)浓度的增加,发生了浓度猝灭效应。由Dexter浓度猝灭理论知,Dy^(3+)浓度猝灭主要为电偶极-电偶极相互作用和Dy^(3+)离子间交叉弛豫造成的。在254 nm波长激发下,Ca Mo O4∶Dy^(3+)的色坐标集中在黄绿光区域。此外,PO3-4的掺杂有效提高了CaMoO_4∶Dy^(3+)体系的发光亮度,PO_4^(3-)的最佳掺杂量为y=0.04,此时样品的发光强度比未掺杂样品提高了约19%。

白光LED用正交相Gd_2(MoO_4)_3:Dy^(3+)荧光粉的制备与发光性能

利用水热法并经过退火煅烧制备了白光LED用正交相Gd2(MoO4)3∶Dy3+荧光粉,用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对样品的结构和微观形貌进行表征,利用荧光光谱对其发光性质进行了研究。在389 nm的紫外光激发下,4F9/2→6H15/2跃迁产生的蓝光发射和4F9/2→6H13/2跃迁产生的黄光发射最强。发光光谱分析结果表明,Dy3+的最佳掺杂量为x=16%。此时荧光粉最为接近白光,其色坐标和色温分别为(0.326,0.336)和6 389,是一种很有潜力的白光LED用荧光粉。

掺入Dy和Mn的MgSO_4磷光体的热释光发光光谱

用光学多道分析器和微机控制线性升温法研究了MgSO4 :Dy和MgSO4 :Dy ,Mn热释光材料的发光光谱。测定不同温度和波长的发光光谱 ,得到了热释光三维光谱图。观察到MgSO4 掺入稀土元素Dy的两个发光谱带为 4 80nm和 580nm ,每个光谱带有多个发光峰。与掺入Dy的Ca SO4 的三维发光谱相比较 ,掺入稀土元素Dy的热释光材料的发光谱带的波长主要取决于掺入Dy3+的能级间的跃迁。MgSO4 同时掺入Dy和Mn后 ,4 80nm发光谱带受到很大的抑制 ,所有发光峰的发光效率显著减小 ;波长为 580nm谱带的多个发光峰中 ,温度低于 30 0℃的发光峰的发光效率显著减小 ,在 380℃附近的发光峰的发光强度最大。这说明掺入Mn杂质后 ,不同深度的陷阱的相对分布发生了变化。

SrAl_2O_4:Eu^(2+),Dy^(3+)长余辉材料发光性能与温度依赖研究

对SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+长余辉材料在100～500 K温度之间的发光性能进行研究。实验结果表明,材料的荧光及余辉强度在特定温度区间内呈线性变化,在热释峰所在温度范围具有较好的发光性能。其变化规律表明SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+长余辉材料内部陷阱中电子的释放包括瞬时释放和延时释放两种类型,其中电子瞬时释放进而跃迁发光是荧光的组成部分,延时释放产生的跃迁则导致余辉发光。陷阱和电子的复合与陷阱中电子释放过程均随温度升高而增强,但温度过高时会发生热猝灭。材料荧光强度与余辉强度在特定温度区间内随温度呈线性变化关系表明其可以作为一种光纤温度传感材料。

燃烧法表面处理的SrAl_2O_4∶Eu^(2+),Dy^(3+)长余辉发光材料

SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+长余辉发光材料因耐水性差而使其应用受到极大限制。利用快速燃烧法对SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+长余辉发光材料进行表面处理,以X射线粉末衍射、X射线光电子能谱、扫描电镜及荧光光谱等对表面处理前后SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+长余辉发光材料进行表征。实验结果表明:经燃烧法表面处理后的SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+长余辉发光材料表面获得了完整而致密的耐水性物质层,可有效提高材料耐水性能。

适用于近紫外LED芯片的白光荧光粉Y_2(MoO_4)_3∶Dy^(3+)的发光特性

采用高温固相法制备纯相Y2(MoO4)3∶Dy3+荧光粉,并对其晶场及发光性质进行研究。晶场分析结果表明:Y3+格位晶场结构近似为对称性很低的C2,因此样品在近紫外区有很强f-f激发峰,适合于近紫外LED芯片。在387 nm激发下,主要发射峰为Dy3+的特征发射487 nm(蓝光,4F9/2→6H15/2)和574 nm(黄光,4F9/2→6H13/2)。增大Dy3+掺杂浓度,黄光与蓝光的强度比值(Y/B)随之增大。387 nm激发下,不同Dy3+掺杂浓度荧光粉发射光的色坐标均在白光区域中。以上结果表明Y2(MoO4)3∶Dy3+是一种新型的适于近紫外LED芯片激发的白光荧光粉,发光性能良好。

MgSO_4:Dy,P和MgSO_4:Dy,P,Cu的热释光剂量学特性

MgSO4 :Dy中掺入适量的P ,热释光发光曲线中两个高温峰显著增强 ,主剂量峰的峰温接近2 83.6℃ ,另一个发光峰的峰温在 35 2 .7℃ ,其热释光效率超过LiF:Mg ,Ti的两倍。MgSO4 :Dy ,P的单个发光峰峰面积对60 Coγ辐射剂量 (0 .1Gy— 2 0kGy)的实验响应曲线用复合作用响应函数拟合 ,得到的非线性特征参数表明 ,两个发光峰的γ辐射剂量响应均为超线性。在MgSO4 :Dy ,P中再掺入微量Cu ,首先抑制峰温在 35 2 .7℃的发光峰 ,随着Cu浓度的增加 ,2 83.6℃的主剂量峰会随之降低 ,此峰的γ辐射剂量响应的超线性随之减小。MgSO4 :Dy ,P ,Cu (0 .1mol% ,0 .5mol% ,0 .0 1mol% )磷光体对γ辐射的剂量响应 (0 .1Gy— 2 0kGy)为亚线性。最引人注目的是MgSO4 :Dy ,P ,Cu(0 .1mol% ,0 .5mol% ,0 .0 0 4mol% )磷光体 ,它具有与MgSO4 :Dy ,P(0 .1mol% ,0 .5mol% )相近的热释光灵敏度 ,并具有最宽的剂量响应线性范围。这种新热释光材料可用于高剂量辐射测量。本文进一步阐明和验证了《复合作用模型》 ,并揭示了热释光材料中杂质和缺陷结构与剂量学特性的相关性。

Dy^(3+)掺杂Sr_(1-x)Ca_xMoO_4的制备及发光性能研究

采用高温固相法制备了Dy3+掺杂的Sr1-xCaxMoO4荧光粉。利用XRD、SEM、激发发射光谱以及色参数等研究了所制备荧光粉的结构和发光性能以及x值对荧光粉性能的影响。XRD图像表明当x=1和x=0时样品为CaMoO4和SrMoO4单一相。SEM图像表明在750℃下煅烧3h制备的样品粒径为0.2～1.0μm,适合固态发光器件的要求。监测576nm得到的样品的激发光谱由250～340nm之间的一个宽带和340～460nm之间的一系列尖峰组成。改变Sr/Ca的值,电荷迁移带激发峰位置发生变化,而窄带跃迁的激发峰强度发生变化。用350nm波长激发样品得到的发射谱由峰值位于480和576nm的两个窄带组成,它们是由4 F9/2→6 H15/2和4 F9/2→6 H13/2跃迁引起的。黄色发射峰和蓝色发射峰的强度比Y/B随着Sr/Ca比值的变化而变化。