Al2O3晶体中Cu3+离子自旋哈密顿参量及其局域结构研究

利用自旋哈密顿理论,在建立Al2O3Cu3+晶体结构和自旋哈密顿参量之间的定量关系的基础上,采用掺杂离子位移模型,统一计算了Al2O3Cu3+晶体的自旋哈密顿参量,解决了前人工作中可调参量过多的问题.理论结果与实验数据符合很好,说明采用的模型是合理的.结果表明,Cu3+离子掺入Al2O3基质晶体后,并没有准确占据Al3+格位,而是沿C3轴移动了0.0179nm.     

燃烧法制备CaO：Eu^3＋荧光粉及其发光性能

采用燃烧法合成红色荧光粉CaO:Eu3+,并利用X-射线衍射仪(XRD)、电子扫描电镜(SEM)、激光粒径分析仪和荧光光谱(PL-PLE)等研究了样品的结构、形貌、粒度以及煅烧温度和Eu3+离子掺杂量对样品发光性质的影响.结果表明:掺杂Eu3+作为发光中心占据了Ca2+离子的位置,但未改变基质CaO的立方晶型结构;样品颗粒基本上为球形结构,其平均粒径在0.4～3.0 μm;Eu3+离子在品格中处于两种不同的格位,即立方体心和正交体心,随着煅烧温度和Eu3+离子掺杂量的提高,样品的最大发射峰由592nm(5D0→7F1)向614 nm(5D0→7F2)红移,这是由于立方/正交体心的比例减少以及Eu3+离子的对称环境的变化造成的.     

异核高氯酸(Eu3+,Er3+)二苯亚砜配合物中Er3+对Eu3+发光的影响

合成了一系列异核 ( Eu1-x Erx) ( DPSO) 7( Cl O4 ) 3( x=0 .0 0 0 -0 .2 0 0 ,DPSO为二苯亚砜 )配合物 .对配合物进行了组成分析 ,IR谱及荧光激发和发射光谱的测定 .荧光光谱测定结果表明 :Eu3 在配合物中所处格位对称性低无对称中心 ,本身不发光的 Er3 对 Eu3 的发光有较大影响 ,随着 Er3 浓度的增大 ,对 Eu3 的发光先敏化后猝灭 .给出了在该体系中 Er3 对 Eu3 发光敏化的浓度范围以及 Eu3 荧光发射强度与 Er3 浓度变化的曲线     

Sr3AlO4F晶体中掺杂Ba2+,Ca2+离子占据不同Sr2+格位倾向性的第一性原理研究

通过比较第一性原理计算总能量得出碱金属离子Ba2+和Ca2+取代占据氟氧化物晶体Sr3AlO4F中两种不同Sr格位时,Ba2+倾向占据10配位的Sr(1)位,而Ca2+倾向占据8配位的Sr(2)位,与实验分析结果一致.基于上述优化结构,通过键价求和计算和畸变指数分析,得出Sr3AlO4F中Sr(1)格位离子严重未饱和成键,倾向于被较大Ba2+离子取代占据;而Sr(2)格位离子略微过饱和成键,倾向于被较小Ca2+离子取代占据.     

碲酸盐玻璃中Eu3+离子发光性质的研究

研究了碲酸盐玻璃中Eu3+离子掺杂浓度对其发光性质的影响.分别用TU-1901UV-VIS紫外可见光谱仪和F-2500荧光光谱仪测量样品的吸收光谱和发射光谱与激发光谱.结果表明:Eu-O电荷迁移带的强度与Eu3+离子掺杂浓度密切相关;相对于基质吸收,Eu3+离子的本征吸收强度随掺杂离子浓度的提高而增强;在394nm光的激发下,Eu3+离子发光主要位于594nm和615nm左右,相对于5 D0→7F1,5 D0→7F2跃迁发射受Eu3+离子掺杂浓度的影响;样品的声子边带与掺杂浓度有关.     

Tm~(3+)和Ln~(3+)(Ln~(3+)=Yb~(3+),Er~(3+),Pr~(3+),Ho~(3+),Eu~(3+))共掺氟化物纳米晶体的光谱学性质

应用激光光谱学及发光学的理论和方法研究了Tm3+/Ln3+(Ln3+=Yb3+,Er3+,Pr3+,Ho3+,Eu3+)离子在LaF3和LaOF纳米颗粒中的发光特性,探讨了获得蓝绿光发射的方式,分析了Tm3+离子的荧光发射对基质构成和共掺杂离子的依赖性质.研究结果表明,在氟化物纳米晶体中进行Tm3+和Ln3+(Ln3+=Ho3+,Pr3+,Er3+,Eu3+)的共掺杂,能有效地获得可见光发射,显著提高荧光量子产率,在太阳能光伏电池中具有很大的应用潜力.     

Mn2+/ Eu3+共掺杂Zn2GeO4长余辉基质材料发光机理的研究

本文利用基于密度泛函理论的第一性原理方法,从理论角度研究了Mn2+/ Eu3+共掺杂对Zn2GeO4长余辉基质材料光学性能调制的机理. 根据相关文献实验结果,我们构建了Mn2+/ Eu3+共掺杂对Zn2GeO4晶体结构模型. 研究结果表明,Mn2+掺杂使Zn2GeO4晶体结构更加稳定,同时会引起晶体中的电荷离域化,从而使Mn2+离子成为发光中心;Eu离子在Zn2GeO4晶体以+3价存在,成为陷阱中心. 在此基础上,我们构建了Mn2+/ Eu3+共掺杂Zn2GeO4晶体长余辉发光机制模型.     

Ce3+掺杂YAlO3晶体的结构性质和4f→5d跃迁的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)超单胞模型方法和基于波函数的镶嵌团簇方法,计算研究了Ce3+掺杂YAlO3晶体的结构性质和4f→5d跃迁.DFT计算结果表明,Ce3+替代Y3+离子引起掺杂格位周围局域结构各向异性畸变.基于DFT优化超单胞结构,构造以Ce3+为中心镶嵌团簇,通过基于波函数的CASSCF/CASPT2/SO方法计算获得Ce3+4f1和5d1组态分裂能级能量,得到的4f→5d跃迁能量与实验结果符合相当好.5d1能态的Mulliken自旋布居分析结果表明,5d1能级性质与立方晶场作用结果明显不同,从而证实了先前基于半经验分子轨道计算得出的结论.最后,5d1能级波函数分析结果表明,自旋-轨道耦合效应对于Ce3+5d1组态较低能级分裂比较重要.     

Y~(3+)和Eu~(3+)离子共掺杂TiO_2纳米材料的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了系列Eu3+和Y3+双稀土离子共掺杂的TiO2纳米粉体,通过X射线衍射(XRD)、BET、扫描电子显微镜(SEM)、UV-Vis漫反射和荧光光谱分析等对样品的微观结构和性能进行了表征.结果表明:Eu3+和Y3+双稀土离子共掺杂比Eu3+或Y3+单组分掺杂更能有效地抑制TiO2纳米晶体的晶型转变,提高其比表面积;UV-Vis漫反射曲线均有一定的蓝移现象;Eu3+和Y3+双稀土离子共掺杂TiO2纳米体系中均能得到Eu3+特征发射光谱;以少量Y3+替代Eu3+时,Eu3+发光性能变得更强.以甲基蓝溶液为目标污染物,考察了Eu3+和Y3+双稀土离子共掺杂TiO2纳米粉体的光催化活性.结果表明,Eu3+和Y3+双稀土离子共掺杂比单组分掺杂更能有效地提高TiO2纳米粉体的光催化活性,并且Eu3+和Y3+稀土离子的最佳掺杂配比为1:4.     

Ca2BO3Cl:Eu2+,Nd3+的近红外发光与能量传递

用高温固相法制备Ca2BO3Cl：Eu2+,Nd3+近红外发光材料,并运用X线衍射、近红外发光光谱、激发光谱和发射光谱等手段对材料进行表征;研究Eu2+对Nd3+近红外发光性能的影响及相对强度变化的规律,探讨该体系中Eu2+对Nd3+的能量传递机理。研究结果表明：Eu2+的掺入可提高Nd3+的近红外发光强度,当Eu2+和Nd3+的掺杂量(质量分数)分别为3％和5％时,近红外发光最强;Eu2+通过无辐射传递方式向Nd3+有效地传递能量,对Nd3+近红外光有很好的敏化作用。     

Al3+掺杂NaGdF4:Er3+/Yb3+纳米晶上转换发光性能的研究

稀土离子掺杂的上转换纳米材料具有优异的光学性能,在光电等领域具有广阔的应用前景。本文采用溶剂热法,以乙二胺四乙酸(EDTA)为络合剂合成了的粗细均匀的六棱柱形的六方相Al3+掺杂NaGdF4:Er3+/Yb3+纳米棒。X射线研究表明适量的Al3+掺杂对NaGdF4的晶相没有产生影响,但使主衍射峰的位置发生偏移。在980nm激光激发下,与未掺杂的纳米晶相比,在Al3+的掺杂浓度为15%时,红绿光发光最大强度分别增强了5.7倍和5倍,且4F9 /2能级的荧光寿命被延长。Al3+掺杂对上转换发光的改善是因Er3+附近局部对称性的降低和粒子表面吸附基团的减少所致。     

Eu3+掺杂钨酸钇体系荧光粉的制备及发光性能分析

氧化钇(Y2O3)、 氧化铕(Eu2O3)与三氧化钨(WO3)为原材料,通过调整Y2O3(Eu2O3)与WO3的摩尔比例,采用高温固相法制备钨酸钇体系红色荧光粉,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光致发光(PL)等表征分析样品的晶相结构、形貌尺寸和光致发光性质。研究结果表明:当Y2O3与WO3的摩尔比例为1∶1和1∶3时,可分别合成纯相的Y2WO6:Eu3+红色荧光粉和Y2W3O12:Eu3+红色荧光粉;该系列红色荧光粉可被近紫外光和蓝光有效激发,发射峰值位于615 nm(Eu3+离子的5D0→7F2跃迁)的红光;Y2WO6:Eu3+红色荧光粉的相对发光强度明显优于Y2W3O12:Eu3+红色荧光粉;Y2WO6:Eu3+红色荧光粉Eu3+的最佳掺杂浓度(摩尔分数)为5%。     

红色荧光粉YAlO3:Eu3+Cu+的制备和发光特性

研究了化学沉淀法制备YAP:Eu3+Cu+荧光粉,得到适宜工艺参数.用XRD和PL谱分别表征前驱体的晶体结构和荧光粉的荧光特性.前驱体的焙烧温度为1 200℃,焙烧时间为2 h;Eu3+的适宜掺杂浓度为3%,而且在398 nm紫外光激发下荧光粉呈现红色光谱,这是由于Eu3+的4fn电子组态内5D0→7FJ(J=0～4)的跃迁发射,由5D0→7F2的发射特性和发射强度表明Eu3+主要处于非反演对称中心.Cu+增强了YAP:Eu3+的发光强度是因为Cu+→Eu3+之间的能量传递,Cu+对Eu3+有敏化作用.     

Eu3+掺杂萤石矿物的发光与其晶体结构关系

对萤石矿物进行掺杂灼烧，制备了一种新型矿物发光材料萤石：Eu^3 ，根据Eu^3 的荧光光谱与局域对称性的关系，结合空间群中等效点系的对称性分析，可以推断该体系中主要存在2类发光中心，其格位对称性分别为C4y和C3v。Eu^3 离子进入CaF2晶格，与Ca^2 离子不等价置换，由于电荷补偿，Eu^3 周围常常存在间隙F^-i的缺陷机制，间隙F^-i的存在，降低了局域对称性（由Oh降低为C4v或C3v），打破了宇称选择定则，促进了Eu^3 离子的发光。     

Dy~(3+)在Ca_(1-x)Sr_xS:Eu~(2+)Er~(3+)中的光致发光特性

研究加入Dr3+离子后的Ca1-xSrxS:Eu2+，Er3+的荧光激发光谱、发射光谱及余辉时间．结果表明，Ca1-xSrxS:Eu2+，Dy3+，Er3+是一种发光效率高、余辉时间长的红色发光材料．     

Dy3+/Eu3+共掺钒酸钇荧光粉的合成及发光性质研究

采用高温固相合成法制备了Y1-x VO4:Dy3+x和Y0.994-yVO4:Dy3+0.006,Eu3+y系列样品,通过XRD确定其晶体结构.研究其荧光性质发现,Dy3+在YVO4中可同时发射出483 nm(蓝光)和573 nm(黄光)荧光,分别归属于4F9/2→6H15/2和4F9/26H13/2的能级跃迁,且Dy...     

Er3+/Yb3+共掺杂的氟氧化物玻璃陶瓷中新的能量传输过程

为了研究铒离子的发光和氟氧化物玻璃中形成的氟化物微晶的关系，制备了三种掺饵的氟氧化物玻璃，用X射线衍射分析了样品中形成的氟化物微晶，从632.8nm激光激发时间的发射光谱中，首次发现了一种新的氟氧化物玻璃基质发光的现象。在氟氧化物玻璃中如果没有形成氟化物微晶，铒掺杂于玻璃中,632.8nm激光激发时激发态的铒离子容易将能量传递给基质并引起基质发光；如果将镱和铒离子共同掺入氟氧化物玻璃中，容易形成含稀土铒镱的氟化物微晶，含微晶的玻璃又叫玻璃陶瓷，由于氟化物的声子能量较小，632.8nm激光激发时激发态的铒离子的无辐射弛豫几率较小，铒离子的发光较强，在玻璃中形成含稀土氟化物微晶可以减小基质的发光强度，这是提高铒离子发光的有效手段之一。     

CaSnO_3:Eu~(3+)荧光粉的制备及其发光性能研究

利用高温固相反应法制备CaSnO3:Eu3+发光体,采用X射线衍射(XRD)技术和荧光光谱等测试手段对样品进行研究.结果表明:Eu3+离子的掺杂未改变CaSnO3的晶体结构;Ca1-xEuxSnO3样品的发射以电偶极跃迁5D0-7F2为主,在紫外光照射下产生强的红光发射;Ca1-xEuxSnO3样品在240～340 nm范围内存在Eu3+-O2-电荷迁移吸收带,随着Eu3+掺杂浓度x的增加,吸收带峰位从276 nm红移到281 nm附近.     

YVO_4:Eu~(3+),Bi~(3+)纳米荧光粉沉淀合成及发光性质

采用沉淀法合成YVO4:Eu3+,Bi3+纳米晶.研究掺杂不同Bi3+浓度的YVO4:Eu3+纳米荧光粉在不同温度下的性质.分别采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜及荧光光谱仪对荧光粉的结构、形貌和发光性能进行测试.结果表明:合成的荧光粉均为四方相YVO4,形貌呈规则的形状.Bi3+掺杂没有改变荧光粉的形貌.特征发射峰来自于Eu3+的5D0→7FJ跃迁,Bi3+掺杂改变了激发谱峰位,而且使得激发带有一定程度的展宽,同时Bi3+对Eu3+有敏化作用,在适量的浓度范围内纳米荧光粉的发光强度增强.