稳定、高效和宽带发光的簇合物在生物成像、传感、光电子和照明等领域具有广阔的应用前景。这种发光簇合物的合成通常依赖于溶液处理和湿化学沉积法，面临着巨大的挑战。本文通过改变玻璃的网络拓扑结构和熔融条件精细调控碲的存在形态，在过冷溶体中合成全无机碲簇合物，即碲团簇掺杂硼酸盐玻璃。实验结果表明，在还原气氛下，结合具有较高网络聚合度的玻璃和氧化铝分散效应控制团簇的大小和形状以稳定形成近红外活性D_2h-Te₄团簇，并在全无机碲团簇D_2h-Te₄掺杂硼酸盐玻璃中实现808 nm激光器泵浦的高效超宽带近红外发光。

采用高温熔融法制备了镝离子掺杂氟硼酸盐玻璃荧光体, 利用积分球绝对光谱测试系统, 在453 nm蓝色激光二极管激发下, 对玻璃荧光体的荧光光谱进行表征, 解析出玻璃荧光体的相关绝对荧光参量。 测试与计算结果表明, 1.0 Wt% Dy2O3掺杂玻璃荧光体在功率15.81 mW的蓝色激光激发下, 净发射光谱功率是286.91 μW, 发射光子数为17.17×1014 cps, 其荧光量子产率达到25.86%。 为提高玻璃荧光体对泵浦激光的利用率, 减少残余激光成分, 进而改善组合光品质, 制备了大体积的1.5 Wt% Dy2O3掺杂玻璃荧光体, 在高功率的蓝色激光激发下获得白色照明效果, 该玻璃荧光体在激发功率分别为56.0和252.7 mW的激光激发下, 组合荧光对应的色坐标分别是(0.316, 0.287)和(0.303, 0.268)。 激光激励下的高效白色发光表明Dy3+掺杂氟硼酸盐玻璃荧光体在激光照明领域具有良好的应用前景。

采用高温熔融-冷却法制备了一系列Dy3+掺杂的B2O3-ZnO-Na2O-Al2O3发光玻璃, 通过红外光谱、紫外-可见-近红外光谱和荧光光谱等研究了其结构及发光特性。分析表明: 制备的发光玻璃中出现基质组分的结构特征峰及Dy3+的能级跃迁特征峰。在350 nm波长光激发下, 样品的发光强度、黄蓝发射峰比、荧光寿命、色坐标及色温等均随Dy3+浓度的变化发生明显的可调节变化。样品的荧光发射强度随Dy3+浓度的增加呈现先增大后减小的变化, 当Dy3+掺杂摩尔分数为 1.0%时, 发光强度最大。此外, 随着Dy3+掺杂浓度的增大, 发光玻璃的荧光寿命及发射光谱的色度坐标值、色温都呈现递减的趋势。这表明通过基质组分及掺杂元素的调节可以使得该硼酸盐体系发光玻璃获得高效可调节的光功能从而得到广泛应用。

制备并研究了Ce3+和Tb3+掺杂碱土硼酸盐(LKZBSB)玻璃及该体系玻璃的光致发光特性, 观察到起源于Ce3+和Tb3+发光中心的蓝紫色和绿色荧光。 波长为487, 543, 586和621 nm的发射峰分别归属于Tb3+的5D4→7F6, 5D4→7F5, 5D4→7F4和5D4→7F3发射跃迁, 389 nm的宽带发射峰归属于Ce3+的5d→4f电偶级允许跃迁。 通过Ce3+引入, LKZBSB玻璃中Tb3+可见光发射的有效激发波长范围显著扩大, 尤其在中波紫外激发下, Ce3+/Tb3+共掺样品中Tb3+的绿光发射强度相对于Tb3+单掺样品, 增强系数高达73倍。 结果表明, 在Ce3+/Tb3+掺杂LKZBSB玻璃中, 紫外辐射可有效转换成可见光, 作为光转换层对增强型太阳能电池的研发具有重要的应用价值。

采用高温熔融法制备了Eu-Ag共掺的硼酸盐玻璃, 利用吸收光谱和发射光谱等研究了玻璃中网络形成体B2O3含量变化和Eu离子共掺对于Ag在基质中赋存状态的影响。在Eu-Ag共掺玻璃的吸收光谱中发现, 随着B2O3含量的增加, Ag纳米颗粒在4 10 nm附近的宽带吸收强度逐渐下降; 玻璃在340 nm光源激发下, 位于350～600 nm的蓝绿光区出现一个Ag分子团簇的宽带发光, 且其发光强度随B2O3含量的增加逐渐增强。在Eu或Ag单掺的玻璃中可分别观测到微弱的Eu3+或Ag分子团簇的本征发射, 而Eu-Ag共掺样品中Eu3+和Ag分子团簇的发光都得到了显著的增强。并且Eu离子浓度的增加促进了Ag纳米颗粒在410 nm附近的宽带吸收。对Eu离子的添加促进Ag纳米颗粒析出的机理进行了讨论。同时, 由于Eu3+的5D0→7FJ的电子跃迁发射为橙红光, Ag纳米团簇可发射蓝绿光甚至黄光, 因此通过玻璃结构的调控和Eu离子掺杂浓度的调节可以实现玻璃的白光发射, 这有望成为潜在的白光LED用玻璃照明材料。

采用氧化物高温熔融的方法制备出铒铋共掺的硼酸盐玻璃，并对其吸收光谱和发射光谱进行了研究。应用Judd-Ofelt理论计算了铒铋共掺硼酸盐玻璃的3个强度参数Ωλ（λ=2,4,6），分别为Ω2=3.8249×10-20 cm2，Ω4=1.6805×10-20 cm2，Ω6=1.5069×10-20 cm2。在此基础上，计算了电偶极跃迁的光谱强度Sed，自发辐射跃迁几率A以及吸收截面σas(ν)等参数。根据McCumber理论，计算了能级4I13/2→4I15/2跃迁的半峰全宽和受激发射截面，结果表明铒铋共掺硼酸盐玻璃的半峰全宽可达69.68 nm。

针对Si/Al掺杂量增大使BaO-(1-x)SiO2-xAl2O3-B2O3-0.005Er3+(x=0，0.5，1，摩尔分数)玻璃样品的1 540 nm红外发光和540 nm上转换发光强度呈现相反的变化趋势，讨论了阳离子掺杂对稀土离子周边对称性和电负性变化与荧光行为的内在关系。红外傅里叶透射光谱显示，不同掺杂浓度下样品的最大声子能量没有明显变化，说明光谱随掺杂浓度的变化与玻璃体系的最大声子能量无关。根据Judd-Ofelt理论计算了4I13/2和4S3/2能级的光学参数，通过比较两能级的跃迁几率(A)、寿命(τ)、荧光分支比(β)和受激发射截面(σ)等光学参数，发现4I13/2能级和4S3/2能级的相关参数呈现相反的趋势。最后测试了样品4I13/2能级下1 540 nm的寿命，进一步从电负性角度考虑了样品的发光效率。理论计算和实验结果相符。

In this letter, Eu2+-activated MO-B2O3 (M=Ca, Sr, and Ba) glasses are prepared in reductive atmosphere and their long lasting phosphorescence properties are studied. The intensity of the phosphorescence for the glasses is Sr>Ca>Ba. The light-induced electron paramagnetic resonance signal is observed after the irradiation of an ultraviolet lamp, which is due to the electron trapped by oxygen vacancy. The energy depth of the glasses is calculated using Hoogenstraaten's method.

利用高温共焦激光显微拉曼光谱技术,研究了非线性光学晶体LiB3 O5 以及晶 体自助溶生长溶液的高温微结构特征。 通过对LiB3 O5 晶体高温拉曼光谱、Li2 O·4B2 O3 组分玻璃体常温拉曼光谱和Li2 O·4B2 O3 高温 溶液拉曼光谱的分析 表明:晶体、玻璃体中主要的结构单元为包含一个B(为桥氧)结构的硼氧六元环。随着温度的升高, 该六元环中B?4结构稳定性降低,发生硼氧四配位B向三配位B的转变。从而造成包含一个B结构的 硼氧六元环部分被破坏, Li2 O·4B2 O3 高温溶液中硼氧六元环基团B3 相对浓度增高。Li2 O·4B2 O3 高温溶液这一微结构特征对形成LiB3 O5 晶体相是有利的。

用高温熔融法制备了Er3+单掺和Er3+/Yb3+ 双掺铋硼酸盐玻璃样品,测量了上述玻璃样品的吸收光谱,荧光光谱,荧光寿命以及红外透过率。对高浓度掺杂Er3+的铋硼酸盐玻璃中的浓度猝灭现象作出了解释。分析了Er3+/Yb3+ 双掺铋硼酸盐玻璃样品中Yb3+离子对Er3+离子的敏化过程。研究发现 Er3+/Yb3+双掺铋硼酸盐玻璃在1.5～1.6 μm波段有宽达81 nm的荧光半峰全宽。实验还发现在熔制过程中通入氧气对其荧光寿命和红外透过率都有明显的提高。由于该玻璃材料表现出较好的物化性能。因此该材料可望成为宽带光纤放大器的适宜的基质材料。