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長余輝材料光譜調(diào)控和陷阱調(diào)節(jié)的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、通過傳統(tǒng)的高溫固相法我們成功的制備了性能優(yōu)異的NaCa2GeO4F:Mn2+,Yb3+長余輝熒光粉,通過調(diào)控Mn2+發(fā)光中心的位置,長余輝的顏色能夠?qū)崿F(xiàn)從紅色到黃綠色的調(diào)控,最大的移動范圍達到50nm。有意義的是在紫外和人造日光源的激發(fā)下,長余輝熒光粉余輝時間分別達到20h和5h。詳細的研究了晶體結(jié)構(gòu)、能帶結(jié)構(gòu)、熒光和磷光特性,通過一系列不同激發(fā)溫度的熱釋實驗,采用初升法分析陷阱特性,很好的解釋了光譜移動和具有優(yōu)異的余輝性能的原因。根據(jù)

2、這個結(jié)果,我們制備的長余輝熒光粉NaCa2GeO4F:Mn2+,Yb3+能夠作為一個優(yōu)異的紅色長余輝材料,并且有光存儲應(yīng)用前景。
  我們根據(jù)非等價取代誘導(dǎo)發(fā)光中心遷移的方法設(shè)計了一種高效的方法調(diào)節(jié)光譜和余輝性能,一系列的外加取代離子可以分為兩類:RA(RA=Li+,Al3+,N3-,Ga3+,B3+)和RB(RB=Mg2+,F-,Bi3+,Zn2+,Cd2+,Sc3+,Tm3+)。實驗結(jié)果表明RA的非等價取代會引入帶負電缺陷,并

3、且穩(wěn)定Mn2+發(fā)光中心在Na+/Ca2+格位發(fā)射紅光。相比之下RB的非等價取代會引入帶正電缺陷,誘導(dǎo)Mn2+發(fā)光中心從六配位的Na+/Ca2+格位遷移到四配位的Ge4+格位發(fā)射黃綠光。在摻雜過程中,共摻雜RA會使基質(zhì)產(chǎn)生帶正電的本征缺陷,將作為電子存儲中心有利于余輝的產(chǎn)生,基于以上的結(jié)果,我們提出了一個可能的非等價取代誘導(dǎo)發(fā)光中心遷移機理,根據(jù)這個機理,可以實現(xiàn)光譜從568-627nm的雙向調(diào)節(jié),同時實現(xiàn)余輝時間從幾分鐘到6h的調(diào)節(jié)。<

4、br>  結(jié)合我們的實驗數(shù)據(jù)和相關(guān)的參考文獻,我們得到了Lu3Al2Ga3O12:Ln2+/Ln3+熒光粉的離子能級圖。根據(jù)這個離子能級圖,我們預(yù)測了在Lu3Al2Ga3O12:Ln2+/Ln3+(Ln=La–Yb)中外摻雜離子的余輝性能,在這個圖中根據(jù)Ln2+的4f能級位于帶隙的位置可以評估Ln3+能否作為一個有效的外摻雜離子提高余輝,我們的實驗結(jié)果證明了這個預(yù)測,最終證明Yb3+共摻雜在Lu3Al2Ga3O12:Tb3+熒光粉中能夠

5、作為一個有效的外摻雜離子提高余輝,系統(tǒng)的研究了外摻雜離子提高余輝的必要條件,對于余輝機理進行了詳細的分析。
  通過高溫固相法合成了一種在Lu3Al5O12基質(zhì)中摻雜Ce3+的黃綠色長余輝材料,Lu3Al5O12:Ce3+在380到480nm存在很強的吸收峰,在450nm的激發(fā)下,所有的樣品發(fā)射波長為535nm的黃綠色光,余輝時間的最佳濃度時1.1%,在254nm的激發(fā)下,樣品Lu3Al5O12:1.1%Ce3+的余輝時間長達12

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