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。

新型压电晶体Sr_3Ga_2Ge_4O_(14)的性能表征

采用坩埚下降法以及坩埚密封技术,成功生长了直径50mm的新型压电晶体Sr3Ga2Ge4O14.测试了晶体的晶格常数、热膨胀系数、密度、硬度和透过光谱等基本物理性能.测试结果表明:晶体热膨胀系数明显小于石英晶体,而且α11和α33相对比较接近,有利于该晶体用作声表面波用基片材料.在250～2500nm波段范围内,其透过率均大于80%,优于相同结构的La3Ga5SiO14晶体,是一种潜在的激光基质晶体材料.

Nd^(3+)∶Sr_3Ga_2Ge_4O_(14)晶体的生长及吸收光谱

采用坩埚下降法生长了Nd3 + 掺杂浓度分别为 15 %、8%和 2 .5 %原子分数的Sr3 Ga2 Ge4O14 晶体 ,所得晶体最大尺寸为2 6mm× 15mm。Nd3 + 掺杂Sr3 Ga2 Ge4O14 晶体的特征吸收峰波长为 80 6nm ,与Nd3 + 离子在YAG中的特征吸收峰相比 ,向短波方向发生了微小的偏离。这是Sr3 Ga2 Ge4O14 晶格中Ga3 + 和Ge4+ 的统计分布所致。Nd3 + ∶SGG晶体的这些特性将有助于泵浦效率的提高和泵浦阈值的降低 ,因此Nd3 + ∶SGG晶体有望成为一种新型的LD泵浦固体激光材料。

低热猝灭新型Sr_(3)Ga_(2)Ge_(4)O_(14)∶Sm^(3+)橙红色荧光粉

采用高温固相法制备一系列新型Sr_(3-x)Ga_(2)Ge_(4)O_(14)∶xSm^(3+)(x=0~0.20)及Sr_(2.88)Ga_(2)Ge_(4)O_(14)∶0.06Sm^(3+),0.06M(M=Li^(+),Na^(+),K^(+))荧光粉,通过物相形貌、荧光光谱、热稳定性及CIE色度坐标等分析手段对样品性能进行了详细研究。根据不同掺杂浓度Sr_(3-x)Ga_(2)Ge_(4)O_(14)∶xSm^(3+)的荧光发射谱,发现Sm^(3+)最佳掺杂浓度为x=0.06,其荧光浓度猝灭归因于Sm^(3+)之间的电偶极-电偶极相互作用。研究发现,通过共掺杂M(M=Li^(+),Na^(+),K^(+))做电荷补偿离子可以提升Sr_(3-x)Ga_(2)Ge_(4)O_(14)∶xSm^(3+)的发光性能。此外,随着Sm^(3+)掺杂浓度提高,其荧光寿命不断减小。最后探讨了Sr_(3-x)Ga_(2)Ge_(4)O_(14)∶xSm^(3+)的CIE色度坐标和热稳定性,其CIE色度坐标位于橙红光区域,且在423 K的发光强度大概为其室温的95%。研究表明,Sr_(3-x)Ga_(2)Ge_(4)O_(14)∶xSm^(3+)作为新型橙红荧光粉有望应用于白光发光二极管(WLED)。