基于硅酸鹽Sr3MgSi2O8基質(zhì)的發(fā)光和余輝特性研究.pdf

1、長(zhǎng)余輝發(fā)光材料是一種在激發(fā)中能夠把能量?jī)?chǔ)存起來,并在激發(fā)停止后以發(fā)出可見光的形式釋放出能量,即使在黑暗的環(huán)境下也能持續(xù)數(shù)十小時(shí)。近年來,這種材料成為人們研究的熱點(diǎn),因?yàn)槠湓谌粘Ｉ钪械牡玫搅藦V泛的應(yīng)用,諸如緊急標(biāo)識(shí)、外部裝飾以及發(fā)光光源等。摻入稀土離子的堿土金屬硅酸鹽是一種典型的長(zhǎng)余輝發(fā)光材料,它有著很多優(yōu)點(diǎn),譬如抗潮性、顏色多樣性、物理性質(zhì)以及化學(xué)性質(zhì)都比較穩(wěn)定,且其成本比較低廉。
　　 在本文中,我們采用高溫固相法在弱還原氣

2、氛下制得長(zhǎng)余輝發(fā)光材料Sr2.97-xBaxMgSi2O8:Eu0.012+,Dy0.023+(X=0,0.5,1,1.5,2,2.5,2.97)。借助X射線衍射儀對(duì)其晶相進(jìn)行分析,隨著x值的增加,XRD圖譜中的峰位產(chǎn)生了輕微的移動(dòng),表明晶面間距在一定程度上發(fā)生了變化。隨著Sr／Ba比例的減小,晶面間距也變小。在紫外光的激發(fā)下,樣品的發(fā)射光譜范圍為434nm到464nm,當(dāng)x≤1.5時(shí),隨著x值的增加,發(fā)射峰發(fā)生了藍(lán)移,而當(dāng)x>1.5時(shí)

3、,隨著x值的增加,發(fā)射峰會(huì)發(fā)生紅移。這主要是由于Eu2+離子的5d周圍的晶場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生了變化,使得5d態(tài)電子以及其配體間電子之間的排斥力和Eu2+離子及其配體間的吸引力發(fā)生了變化引起的。Oy3+離子的加入引入了陷阱能級(jí),從而產(chǎn)生余輝現(xiàn)象。我們通過熱釋光曲線,獲得了陷阱深度信息。余輝衰減曲線表明,隨著Ba含量的增加,余輝時(shí)間變短。
　　 我們采用相同的方法制備了共摻銪和鏑的Sr2.97-xCaxMgSi2O8(x=0,0.5,1.5

4、,2,2.5,2.97),Eu／Dy的比例為1／2。隨著x值的增加,晶面間距逐漸變窄,發(fā)射峰也逐漸往長(zhǎng)波方向移動(dòng)并且?guī)捵儗?發(fā)射光譜的峰位范圍從463nm到490nm。Oy3+離子的加入讓其產(chǎn)生了余輝現(xiàn)象,隨著Ca含量在增加,余輝時(shí)間逐漸縮短。結(jié)果表明,通過調(diào)節(jié)Sr／Ba或者Sr／Ca的比例,可以調(diào)節(jié)Sr2.97-xRxMgSi2O8:Eu0.012+,Dy0.023+(R=Ba,Ca)(x=0,0.5,1,1.5,2,2.5,2.9

5、7)的發(fā)光性能。
　　 我們通過在Sr3MgSi2O80中摻入不同含量的Mn2+／Eu2+制得一系列的樣品,從而發(fā)現(xiàn)單摻Mn2+在Sr3MgSi2O8中是不發(fā)光的,Mn2+的3d電子組態(tài)中的4T1(4G)→6A1(6S)是自旋禁阻的,對(duì)紫外光吸收很弱,所以Mn2+的紅光發(fā)射依賴于Eu2+的激活,存在Eu2+對(duì)Mn2+的能量傳遞作用,改變Mn2+／Eu2+的比例不會(huì)使發(fā)射峰位發(fā)生變化,但Eu2+的460nm的發(fā)光強(qiáng)度會(huì)隨著Mn2+