低温烧结NaBi(WO_(4))_(2)陶瓷的介电性能

采用固相合成法制备了NaBi(WO_(4))_(2)(NBW)陶瓷,研究了NBW陶瓷的相结构、形貌、烧结特性和微波介电性能。NBW陶瓷在625~800℃烧结1~4 h能够致密化。X射线衍射表明在625~800℃烧结2 h的NBW陶瓷均为四方晶系白钨矿结构的单相陶瓷。随着烧结温度的提高,NBW陶瓷的介电常数、品质因数(Qf值)先增加后降低,谐振频率温度系数逐渐降低。经650℃烧结2 h获得的NBW陶瓷的介电常数为14.36,Qf值为16503 GHz,谐振频率温度系数为-1.055×10^(-5)℃^(-1)。NBW陶瓷与银共烧反应生成Ag_(2)W_(2)O_7相,而与Au、Al共烧具备化学兼容性。

Dy^(3+)和Eu^(3+)共掺NaY(MoO_(4))_(2)荧光粉合成与发光性能研究

用高温固相法制备了一系列2 at.%Dy^(3+)和x at.%Eu^(3+)(x=0,0.1,0.5,1,2,5)共掺NaY(MoO_(4))_(2)样品。X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及红外光谱(FTIR)表征结果表明所合成的样品为四方相结构,空间群为I41/a。进一步研究了样品的激发光谱和在近紫外光激发下的发射特性,结果表明Dy^(3+)和Eu^(3+)之间存在能量共振传递,从而增强了Eu^(3+)的发光。2 at.%Dy^(3+)和2 at.%Eu^(3+)共掺样品的CIE色度坐标值(x=0.659,y=0.338)接近NTSC规定的标准值,因而有望作为显色性能优良的发光材料用于固态照明领域。此外,NaY(MoO_(4))_(2)物化性能稳定,易采用提拉法生长,因此本研究结果可以为Dy^(3+)和Eu^(3+)共掺NaY(MoO_(4))_(2)单晶生长以及蓝紫光泵浦可见激光特性研究提供参考。

颜色可调CsLa(WO_(4))_(2):Pr^(3+)荧光粉的光致发光和温度传感特性

利用高温固相法制备了一系列不同Pr^(3+)掺杂浓度的CsLa(WO_(4))_(2)荧光粉,测试了X射线衍射(XRD)、漫反射光谱、激发光谱、发射光谱与荧光衰减曲线,讨论了光致发光光谱与浓度、温度的联系,并基于荧光强度比(FIR)技术计算得出温度传感相关参数。CsLa(WO_(4))2∶Pr^(3+)主要呈现源自3P_(0)和1D_(2)能级的发射,对应的最佳掺杂浓度分别为0.03和0.01,经证实电偶极‐电偶极相互作用导致了浓度猝灭。3P_(0)与1D_(2)能级的发射随温度变化趋势不同,这主要归因于Pr^(3+)‐W^(6+)的价间电荷迁移(IVCT)、交叉弛豫(CR)和多声子弛豫(MPR)等过程的综合作用。由于上述发射表现出不同的浓度和温度依赖特性,实现了颜色可调谐发光。基于3P_(1)→3H_(5)/3P_(0)→3H4热耦合能级对和1D_(2)→3H_(4)/3P_(0)→3H_(4)非热耦合能级对的FIR,计算得到相对灵敏度分别为586.01/T^(2)K^(-1)和1071.78/T^(2)K^(-1),表明该材料在温度传感领域具有潜在应用价值。

NaY(MoO_(4))_(2):Sm^(3+)荧光材料的制备及其发光性能的研究

采用传统水热反应一步合成出一系列与基质同相的Sm^(3+)离子掺杂NaY(MoO_(4))_(2)荧光粉。XRD、SEM、粒度分布和发光光谱等测试结果表明,所得产物为具有四方白钨矿结构的微米颗粒,且当更多Sm^(3+)取代Y^(3+)离子后,会引起晶胞常数增大。此外,当引入EDTA-2Na后,其颗粒尺寸在减小的同时,形貌亦由八面体演变至长方体,这是EDTA-2Na控制颗粒生长以及对{001}晶面的优先作用吸附所致。最后,在814 nm近红外光激发下,可观察到565 nm绿光、600 nm橙光以及647 nm与706 nm处的红光发射,其中绿光发射源自Sm^(3+)的^(4)G_(5/2)→^(6)H_(5/2)跃迁,橙光由Sm^(3+)的^(4)G_(5/2)→^(6)H_(7/2)跃迁产生,而红光则分别归属于^(4)G_(5/2)→^(6)H_(9/2)和^(4)G_(5/2)→^(6)H_(11/2)跃迁。

水热法制备NaY(WO_(4))_(2)∶Eu^(3+)荧光粉及其上转换发光性能研究

采用水热法合成出NaY(WO_(4))_(2)∶Eu^(3+)荧光粉。研究了水热反应时间对样品晶体结构、形貌及上转换发光性能的影响。结果表明:水热反应6h后所得样品均属四方相,且掺入的Eu^(3+)进入到基质NaY(WO_(4))_(2)晶格中,并占据Y^(3+)的格位。添加聚乙二醇(PEG-2000)作为表面活性剂,可得到形貌统一且分散性良好的微米针状球。利用790nm近红外光激发样品,获得了595nm橙光和616nm红光发射峰,其中橙光发射来自Eu^(3+)的^(5)D_(0)→^(7)F_(1)跃迁,红光由Eu^(3+)的^(5)D_(0)→^(7)F_(2)跃迁产生。

NaY(WO_(4))2∶Sm^(3+)粉末的制备及荧光性能

以柠檬酸三钠为结合剂,采用水热法结合高温烧结两步法制备了一系列NaY_(1-x)(WO_(4))2∶xSm^(3+)(x=0、0.005、0.010、0.015、0.020、0.025、0.030)粉末。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)和荧光性能(PL)对粉末的相结构、形貌、成分以及发光性能进行了表征。研究结果表明,所合成粉末为NaY(WO_(4))2的纯相,属四方晶系白钨矿结构,其形貌为3D花形。在405 nm的光激发下,NaY(WO_(4))2∶Sm^(3+)粉末在600 nm处具有最高的荧光强度,对应于Sm^(3+)的^(4)G_(5/2)→^(6)H_(7/2)磁偶极跃迁,观察到橙红光发射,且Sm^(3+)最佳掺杂摩尔分数为0.015时,粉末显示出最强的荧光发射强度。

NaY(WO_(4))_(2)功能材料的制备方法及应用研究

NaY(WO_(4))_(2)功能材料是钨酸盐体系中一种重要的无机功能材料.对NaY(WO_(4))_(2)功能材料的制备方法和应用领域进行综述,介绍了高温固相法、水热法、微乳液法、溶胶-凝胶法等多种制备方法,并且归纳阐述了各自的特点.同时,阐述了NaY(WO_(4))_(2)功能材料的在照明和显示、光学材料、光催化材料等新兴领域的应用及未来研究方向.

铕掺杂NaY(WO_(4))_(2)玻璃陶瓷的制备及发光性能研究

利用熔融—晶化法制备了铕掺杂NaY(WO_(4))_(2)玻璃陶瓷,主晶相为NaY(WO_(4))_(2)(48-0886)。研究了热处理条件对玻璃陶瓷样品的晶相、透过率和荧光强度的影响。随着热处理时间的增加,晶相没有变化,透过率逐渐降低,荧光强度呈现先增加后减小的趋势。确定了最佳的热处理条件:在650℃保温3 h。在395 nm光的激发下,铕掺杂NaY(WO_(4))_(2)玻璃陶瓷样品在592 nm和616 nm附近存在发射峰,分别归属于Eu^(3+)的^(5)D_(0)→^(7)F_(1)和^(5)D_(0)→^(7)F_(2)跃迁。在相同热处理条件下,研究了不同Eu_(2)O_(3)掺杂浓度的发射光谱,确定了最佳的掺杂浓度为0.6 mol%。

绿色荧光粉Li_(4-3x)Sm_(x)(WO_(4))_(2)的制备及发光性能研究

采用水热法制备了Li_(4-3x)Sm_(x)(WO_(4))_(2)系列绿色荧光粉。通过扫描电镜、X射线衍射和荧光光谱等手段研究所得粉体形貌、结构和发光性能,分析了Sm^(3+)变化对样品形貌和发光性能的影响。结果表明:所有Li_(4-3x)Sm_(x)(WO_(4))_(2)系列微晶样品均为四方晶系、白钨矿结构,该荧光粉可被蓝光(450nm)有效激发,最强发射波长位于568nm,获得高亮度绿光。随着x的增大,样品中Sm^(3+)的568nm和664nm两个特征发射峰的强度先增大后减小,当x=0.4时达到最大。

NaBi(WO_4)_2晶体生长研究

NaBi(WO4) 2 简称NBW ,是一种性能优良的新型闪烁晶体 ,它具有密度大 (d =7.5 7g/cm3 ) ,辐照长度短 (X0 =1 .0 4cm) ,衰减时间短 (τ <30ns) ,抗光损伤能力强 (经 5 0Mradγ射线辐照后 ,光学透过无明显降低 ) ,不潮解及机械加工性能好等优点 ,这使得它成为很有前途的无机闪烁晶体。NBW属于含Bi二元钨酸盐 ,是具有白钨矿结构的四方晶系化合物 (空间群C64h I41/a) ,本文概括了NBW的物理化学性能 ,并从原料合成、晶体生长、性能测试等方面对该晶体进行了系统研究。NBW原料是由高纯WO3 、Bi2 O3 以及基准纯的无水Na2 CO3 按化学计量比混合烧结而成。在NBW的形成过程中容易形成中间化合物 ,如Na2 WO4、Bi2 WO6,并且容易产生Bi2 O3 的晶型转变 ,因此在原料合成过程中 ,尤其在 5 0 0～ 80 0℃之间要尽量快升温 ,使之尽量减少形成中间产物及相转变。并且为尽量保证原料合成的化学计量配比 ,通过EPMA对合成后的原料进行测试 ,偏WO3 的质量分数为 2 %～ 4%是较为理想的原始原料配比。该晶体的生长国际普遍采用Czochralski技术 ,我们根据自己的优势 ,采用改进的坩埚下降(Bridgman)法与提拉法相结合的方法进行晶体生长。针对它是二元钨酸盐的特点 ,控制组分偏离是晶体生长的关键 ,并从坩埚设计、炉体温场设计。

Er^(3+)/Yb^(3+):KY(WO_4)_2晶体光学性质研究

以Er3+/Yb3+:KY(WO4)2晶体为基质,研究了铒激光器,提出了采用有顶部籽晶提拉法生长KYW晶体的方法.实验表明,当掺入Yb3+离子作为敏化剂时,其能量转移约为53%,同时,由实验中的Er3+/Yb3+:KY(WO4)2晶体吸收和发射截面图可以看出,1610nm波长是一个好选择,可避开Er的吸收峰,达到提高输出效率的目的.最后分析了激光器调Q器件的选择,提出采用了U2+:CaF2或者Co2+:Al2O3可作为被动Q开关,为今后发展人眼安全激光器的研究打下了良好的基础.

碱土金属离子对掺杂NaY(MoO_(4))_(2):Sm^(3+)上转换发光的影响

采用水热法合成了不同种类的二价碱土金属离子Re2+(Mg2+、Ba2+、Sr2+、Ca2+)掺杂NaY(MoO4)2:Sm3+上转换荧光材料,通过X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、发射光谱,对合成样品的晶型结构、形貌和上转换发光性能进行研究。结果表明:碱土金属的掺杂可以通过Y3+格位和占据晶格间隙的方式进入基质晶格;在814nm近红外光上转换激发下,观察到NaY(MoO4)2:Sm3+565 nm处4G5/2→6H5/2能级跃迁的绿光发射峰,600 nm处4G5/2→6H7/2能级跃迁的橙光发射峰以及647nm处4G5/2→6H9/2能级跃迁的红光发射峰。掺杂碱土金属离子后的Re2+@NaY(MoO4)2:Sm3+晶型均与NaY(MoO4)2标准卡一致,颗粒更加均匀。掺杂Re2+(Mg2+、Ba2+、Sr2+、Ca2+)后,上转换发光强度增强,分别可提高60%、70%、45%、60%,这是因为掺杂的Re2+离子替换了Y3+离子产生O2-空位,空位在电荷迁移耦合作用下作为敏化剂,向激活离子传递上转换能量。

Dy^(3+),Eu^(3+)共掺NaGd(WO_(4))_(2)荧光粉的发光性能、能量传递和J-O理论分析

采用高温固相法成功制备了一系列发光性能优异的NaGd(WO_(4))_(2)∶Dy^(3+)和NaGd(WO_(4))_(2)∶Dy^(3+),Eu^(3+)荧光粉,通过X射线衍射、扫描电子显微镜和荧光光谱对样品的物相、形貌、发光性能和能量传递机理进行了研究.表征结果表明所制样品的物相结构为四方相结构,I41/a(88)空间群.Dy^(3+)离子的掺杂浓度为7 mol%时,NaGd(WO_(4))_(2)(NGW)具有最佳紫外光激发荧光性能.在454 nm激发下,NGW∶0.07Dy^(3+),0.09Eu^(3+)荧光粉在617 nm处Eu^(3+)的电偶极跃迁发光最强,且Dy^(3+)离子和Eu^(3+)离子间的能量传递机制为电四极矩-电四极矩相互作用.同时,通过调控Dy^(3+)离子和Eu^(3+)离子的相对含量,实现其光色可调,使其更广泛地应用在光色可调显示设备和白光LED等领域中.

Er^(3+)/Yb^(3+):KY(WO_4)_2晶体光谱的各向异性分析

在室温下测量和分析Er3+/Yb3+:KY(WO4)2晶体三个折射率主轴方向上的吸收光谱和荧光光谱,其吸收光谱和荧光光谱谱带强度明显呈现各向异性;用修正的Judd-Ofelt理论计算Er3+/Yb3+:KY(WO4)2晶体中Er3+在三个折射率主轴方向上的强度参量Ωt(t=2,4,6)和各吸收谱带的电偶极跃迁振子强度,同时计算了Yb3+在三个轴向上980nm波长处的积分吸收截面。结果表明:Er3+/Yb3+:KY(WO4)2晶体吸收光谱和荧光光谱存在各向异性,Np轴为Er3+/Yb3+:KY(WO4)2激光晶体的最佳泵浦轴向。

Sm^(3+)掺杂NaLa(WO_(4))_(2)单一基质白光荧光粉制备及发光性能

单离子掺杂体系单一基质白光荧光粉可以有效克服紫外芯片+三基色荧光粉获得白光方案中颗粒分散性和沉降性不均的问题,克服荧光粉彼此间发光再吸收及三基色配比调控等问题.本文采用熔融盐法制备了Sm^(3+)离子单掺NaLa(WO_(4))_(2):x Sm^(3+)白光荧光粉.在紫外光激发下,WO_(4)^(2-)自激活发出的蓝绿光,与Sm^(3+)发射的绿光、黄光、橙光和红光混合得到了白光.在250 nm激发下,荧光粉会发出冷白光;在403 nm激发下会发出暖白光.随着Sm^(3+)掺杂浓度增加,相对色温逐渐降低.所制备的样品均为纯的四方相结构,晶粒形貌为不规则菱形薄片.通过分析实验数据确定Sm^(3+)离子间的能量猝灭类型为电偶极-电偶极作用.得到的NaLa(WO_(4))_(2):x Sm^(3+)荧光粉具有较高的稳定性,能被近紫外LED芯片有效地激发,可作为单离子掺杂单一基质白光荧光粉潜在候选.

Na(La_(0.97)Yb_(0.02)Tm_(0.01))(WO_(4))_(2)荧光粉的自牺牲模板合成及纯净近红外发光

本文以一种稀土层状化合物(La_(0.97)Yb_(0.02)Tm_(0.01))_(2)(OH)_(4)SO_(4)·2H_(2)O为新型模板通过自牺牲模板反应成功制备出Na(La_(0.97)Yb_(0.02)Tm_(0.01))(WO_(4))_(2)上转换荧光粉。在该荧光粉的制备过程中不需要后续煅烧经自牺牲反应后可直接获得目标产物。采用X射线衍射(XRD),场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和荧光光谱(PL/PLE)对模板及产物进行表征。结果表明在200℃,WO_(4)^(2-)/RE^(3+)摩尔比为10的条件下反应24 h可获得纯相荧光粉。利用模板良好的导向作用在不添加任何有机溶剂的条件下获得了尺寸均匀分散性良好的圆盘状形貌,直径约为4.6μm。在978 nm激光激发下,Na(La_(0.97)Yb_(0.02)Tm_(0.01))(WO_(4))_(2)荧光粉于约796 nm处可发射出近乎纯净的近红外光,归属于Tm3+离子的3H4→3H6的跃迁,蓝光处的发射峰近乎完全淬灭,近红外处发射峰的强度为蓝光发射峰强度的约260倍。根据泵浦功率与发光强度的关系得出上转换发射过程为双光子过程。

Tb^(3+)∶KY(WO_(4))_(2)薄膜的制备及其荧光性能的研究

采用浸渍提拉法以SiO_(2)为缓冲层在石英基片上制备Tb^(3+)∶KY(WO_(4))_(2)薄膜。通过X射线衍射、扫描电镜、原子力显微镜和荧光光谱进行表征。结果表明:加入缓冲层薄膜具有垂直于c轴的择优取向,石英基片与薄膜之间的晶格失配为9.7%,薄膜的结晶度为87.9%,厚度在10~15nm之间,表面粗糙度Ra=13.346nm。激发光谱和发射光谱显示,254nm激发光可发射545nm的绿光,545nm处的荧光寿命是0.69ms。

Crystal Growth and Properties of Nd:NaBi(WO_4)_2

Nd:NaBi(WO_4)_2 crystals (Nd:NBW) were grown by Czochralski method. The pulling rate is 0.3 mm·h (-1),and the rotational speed of Nd:NBW crystal is 2 r·min (-1). The components of this single crystal were determined by X-ray diffractions,and its corresponding properties were described from thermal gravity and differential thermal analysis experiments. The absorption cross-sections were calculated. The emission band of Nd:NBW crystal was obtained from its luminous spectrum.

Incommensurate-commensurate magnetic phase transition in double tungstate Li_(2)Co(WO_4)_(2)

Magnetic susceptibility,specific heat,and neutron powder diffraction measurements have been performed on polycrystalline Li_(2)Co(WO_4)_(2)samples.Under zero magnetic field,two successive magnetic transitions at T_(N1)~9.4 K and T_(N2)~7.4 K are observed.The magnetic ordering temperatures gradually decrease as the magnetic field increases.Neutron diffraction reveals that Li_(2)Co(WO_4)_(2)enters an incommensurate magnetic state with a temperature dependent k between T_(N1)and T_(N2).The magnetic propagation vector locks-in to a commensurate value k=(1/2,1/4,1/4)below T_(N2).The antiferromagnetic structure is refined at 1.7 K with Co2+magnetic moment 2.8(1),μ_B,consistent with our first-principles calculations.

水热法合成不同形貌NaGd(WO_(4))_(2)∶Eu^(3+)及其荧光性能

以氧化钆(Gd_(2)O_(3))、氧化铕(Eu_(2)O_(3))、钨酸钠(Na_(2)WO_(4)·2H_(2)O)为原料,EDTA-2Na为辅助剂,水热合成了不同形貌的NaGd(WO_(4))_(2)∶Eu^(3+)荧光材料,利用XRD、SEM以及UV-Vis对产物的结构、形貌及其发光性能进行表征。探讨了辅助剂用量、Eu^(3+)离子掺杂量等因素对NaGd(WO_(4))_(2)∶Eu^(3+)荧光材料的结构、形貌以及荧光性能影响。结果表明:合成样品均为四方晶系白钨矿结构NaGd(WO_(4))_(2);水热条件下,辅助剂EDTA-2Na用量的不同,NaGd(WO_(4))_(2)的形貌也发生了明显变化:从不规则颗粒状,演变成多面体颗粒,以及纳米片自组装花状颗粒,再演变成大脑状形貌。NaGd(WO_(4))_(2)晶体在激活离子Eu^(3+)掺杂浓度较低的情况下,没有出现浓度猝灭效应。