华南理工大学 物理与光电学院，发光材料与器件国家重点实验室，广东省光纤激光材料与应用技术重点实验室，广东 广州 510640
通过研究稀土离子在玻璃中激发态布居数与掺杂浓度之间的关系，建立了一种半定量的激光玻璃发光猝灭浓度预测的研究方法。研究发现，在Nd3+掺杂磷酸盐玻璃中，无辐射跃迁速率与浓度的线性相关性大于其与浓度的平方相关性，表明OH-对无辐射跃迁几率的影响大于稀土离子之间的能量传递过程。选择低浓度下的荧光寿命代替自发辐射跃迁寿命预测猝灭浓度，有效降低了多声子弛豫以及OH-的影响，预测发光猝灭浓度与实验值的绝对误差从0.82%降低到了0.16%。本文所提出的预测计算方法具有较高的准确性和普适性，这为理论预测激光玻璃的猝灭浓度提供了一定的指导意义，有助于新型激光玻璃的研究和探索。
磷酸盐玻璃 Nd3+ 猝灭浓度 理论计算 phosphate glass Nd3+ quenching concentration theoretical calculation
1 中国科学院国家天文台 南京天文光学技术研究所, 江苏 南京 210042
2 中国科学院南京天文光学技术研究所 天文光学技术重点实验室, 江苏 南京 210042
3 中国科学院大学, 北京 100049
使用溶胶-凝胶法在不同煅烧温度下制备了不同掺杂的YAG∶Ce, Yb荧光粉。使用扫描电镜、X射线衍射仪对其形貌、结构进行了表征; 采用光致发光、荧光寿命等技术, 对其发光性质进行了研究。结果表明: 粉体粒径随煅烧温度上升而增大, 在1 000 ℃下, 得到平均尺寸~84 nm的纳米荧光粉。溶胶-凝胶法产物与高温固态法产物相比, Yb3+离子发光的猝灭浓度由10%下降至5%。这可能是由于溶胶-凝胶反应产物体系中掺杂离子分布更加均匀所致。
溶胶-凝胶法 纳米荧光粉 猝灭浓度 YAG∶Ce YAG∶Ce Yb Yb sol-gel method nano-phosphor quenching concentration
1 东南大学 电子科学与工程学院, 江苏 南京210096
2 三江学院 电子信息工程学院, 江苏 南京210012
采用高温固相法制备了不同掺杂浓度的YAG∶1%Ce3+,x%Yb3+ (x=5,10,15,20,25)系列荧光粉。在450 nm蓝光激发下, 测试了样品的发射光谱, 得到了中心波长在550 nm的可见宽带发射(Ce3+: 5d→4f)和1 030 nm的近红外发射(Yb3+: 2F5/2→2F7/2)。可见和近红外发射强度随Yb3+掺杂浓度的变化表明Ce3+到Yb3+存在能量传递过程, 并得到Yb3+的猝灭浓度为15%。在低温条件下(80~300 K)测试YAG∶1%Ce3+,15%Yb3+样品的发射光谱和拉曼光谱, 通过对其量子剪裁发光温度特性的分析, 描述了基质声子在Ce3+到Yb3+的能量传递过程中起到的重要作用。
量子剪裁 猝灭浓度 温度特性 能量传递 quantum cutting quenching concentration temperature characteristics energy transfer
1 北京有色金属研究总院稀土材料国家工程研究中心 有研稀土新材料股份有限公司, 北京100088
2 北京科技大学 冶金工程与生态学院, 北京100083
采用高温固相法合成Ca取代Sr3Al0.6Si0.4O4.4F0.6∶Ce3+中Sr的 Sr3-xCaxAl0.6Si0.4O4.4F0.6∶Ce3+荧光粉。由于Sr3Al0.6Si0.4O4.4F0.6∶Ce3+中Sr具有十配位Sr(1)和八配位Sr(2), 所以激活剂离子Ce3+也具有两个不同的占位。结合Ce3+的光谱结果和Van Uitert经验公式, 分别研究了十配位Ce(1)3+和八配位Ce(2)3+的猝灭浓度和荧光寿命, 指出是由于Ca的掺入减小了Ce(1)3+发光中心, 增加了Ce(2)3+发光中心, 从而出现随着Ca/Sr比增加, 样品在400 nm激发下发光强度减小, 而在460 nm激发下发光强度增大的现象。同时, Ca的掺入增强了粉体发光的热稳定性。调节Ca含量可以使粉体实现从绿黄色到黄色的发光, 表明Sr3-xCaxAl0.6Si0.4-O4.4F0.6∶Ce3+荧光粉是一款潜在的适合近紫外和蓝光激发的白光LED用荧光粉。
荧光粉 猝灭浓度 荧光寿命 phosphors Sr3-xCaxAl0.6Si0.4O4.4F0.6∶Ce3+ Sr3-xCaxAl0.6Si0.4O4.4F0.6∶Ce3+ quenching concentration fluorescence lifetime
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态物理开放实验室,长春130021
2 北京大学稀土材料化学及应用国家重点实验室,北京 100871
讨论了Eu 3+:Y2O3纳米晶在低温下的发光性质,比较了不同颗粒尺寸的Y2O3纳米晶中Eu3+离子的发射光谱.根据不同温度下的激发谱,分析了处于Y2O3纳米晶中C2和C3i两种格位的激发峰强度随温度的变化.选择激发了不同格位的孤立的Eu3+离子和处于相邻格位(C3i-C2)的Eu3+离子对.结果表明,相邻Eu3+离子对的能量传递速率比孤立的Eu离子之间的能量传递速率快.分析了纳米Eu3+:Y2O3中猝灭浓度提高的原因.
纳米晶 能量传递 荧光寿命 浓度猝灭
