磷灰石是珠宝市场上常见的宝石品种, 因颜色丰富而广受欢迎。 变色磷灰石是稀有品种且价格高昂, 该品种在D65光源（色温6 500 K）下呈黄绿色, A光源（色温2 856 K）下呈粉红色, 其可见光光谱的谱学特征与变色成因未被详细研究。 基于此, 将一颗变色磷灰石晶体, 沿其平行c轴和垂直c轴方向各切下一个薄片并双面平行抛光, 分别测试其可见光光谱与微量元素。 结果发现, 其可见光光谱中谱峰较多: 位于583和578 nm处的吸收双峰强度最强, 位于748和738 nm处的吸收双峰强度中等, 分别位于688和526 nm处的吸收峰, 强度较弱。 还有一些非常微弱的吸收峰, 分别位于514, 483, 473和443 nm处。 位于748和738 nm处的吸收双峰与583和578 nm处的吸收双峰共同造成了红橙光区的透射窗, 583和578 nm处的吸收双峰与526 nm处的吸收峰共同造成了黄绿光区的透射窗。 D65光源和A光源由于相对光谱功率分布不同, 在不同透射窗的透过有所不同, 导致变色磷灰石在不同光源下呈现出不同颜色。 D65光源中黄绿光成分较多, 透过黄绿光区透射窗的成分较多, D65光源下磷灰石呈黄绿色, A光源中红光成分较多, 通过红橙光区透射窗的成分较多, A光源下磷灰石呈粉红色。 因此, 磷灰石的变色效应与位于748和738 nm处的吸收双峰, 位于583和578 nm处的吸收双峰以及位于526 nm处的吸收峰相关。 根据微量元素数据与稀土元素的晶体场理论, 这些吸收峰是由稀土元素钕（Nd）导致。 根据不同晶体方向样品的可见光光谱特征, 平行c轴方向变色效果更好, 建议加工变色磷灰石晶体时宝石台面应尽量平行c轴。 该研究结合微量元素与可见光光谱分析了变色磷灰石的变色成因, 并为其加工切割方向提供了指导。

绿蓝色磷灰石因其颜色和“帕拉伊巴”绿蓝色碧玺相似而为消费者所熟知。 为了验证此种磷灰石颜色是否经过人工处理, 将不同颜色的磷灰石样品分别置于空气气氛下进行400～800 ℃的热处理。 结果表明绿黄色磷灰石经过650 ℃的热处理就可产生绿蓝色。 根据热处理过程中样品的X射线粉末衍射数据, 在热处理过程中并未发生相变。 为了进一步研究热处理过程中样品颜色的变化行为和实验参数对热处理效果的影响, 将绿黄色磷灰石样品分别置于空气和还原气氛下进行300～800 ℃的对比热处理实验。 结果显示不同气氛下样品颜色的变化行为十分相似。 因此这也表明绿黄色磷灰石颜色的改变和元素价态的变化没有直接关联。 室温下样品的紫外可见吸收光谱（200～800 nm）主要表现在蓝紫区强烈吸收, 红橙区有一宽缓的吸收带（620～720 nm）, 黄绿区透过, 出现了515, 528, 578, 739和747 nm等一系列吸收峰。 随着热处理温度的升高, 样品在可见光范围内的吸收系数大幅降低颜色变浅, 吸收截止边逐渐蓝移导致样品逐渐呈现蓝色。 与此同时, 随着温度升高至400 ℃, 620～720 nm吸收带中最强吸收峰位置会发生蓝移导致样品的黄色调减弱。 当温度达到800 ℃时, 样品褪色, 620～720 nm吸收带消失, 但515, 528, 578, 739和747 nm等一系列吸收峰仍然存在。 因此绿黄色磷灰石在热处理过程中颜色的变化主要和吸收截止边以及620～720 nm吸收带的变化有关。

采用高温固相法合成了Sr2La8(SiO4)6O2∶Eu(2+,3+)荧光粉, X射线粉末衍射数据分析结果表明, 试样为氧磷灰石结构, 属于六方晶系, 具有P63/m(176)空间点群结构.荧光光谱分析结果表明, Sr2La8(SiO4)6O2∶Eu(2+,3+)激发光谱为位于200～600 nm, 由275 nm、336 nm两个宽峰和392 nm、461 nm、466 nm、523 nm等锐线峰组成.两个宽带激发峰可由272 nm、300 nm、336 nm三峰拟合而成, 峰面积比为1: 0.52: 4.09.272 nm、300 nm峰归属于Eu3+的电荷迁移激发跃迁态, 336 nm峰来自Eu2+的f-d跃迁.在393 nm激发下, Sr2La8(SiO4)6O2∶Eu(2+,3+)发射光谱在500~750 nm范围内呈现多条锐线发射, 在613 nm处发射峰最强, 以电偶极跃迁5D0→7F2为主, Eu3+占据无反演对称中心格位.Eu3+磁偶极跃迁5D0→7F1处的峰可由584.5 nm、588.5 nm、594 nm、597 nm四峰拟合而成, 表明Eu3+进入基质晶格中占据 4f(C3)和6h(Cs)两种格位.X射线光电子能谱图分析结果表明, 试样中Eu3+与Eu2+的含量比接近2∶1.Eu2+与Eu3+存在能量传递作用, 试样在紫外灯下照射呈现烛光黄色, 可用于LED.

采用高温固相法在还原气氛下合成了Sr5-x(PO4)2SiO4∶xEu2+磷灰石型荧光粉。通过XRD、PL、SEM对样品的晶体结构、激发和发射光谱以及形貌进行了表征。在Eu2+浓度较低时, Eu2+占据不同的晶体格位而形成两个发光中心, 发射光谱具有双发射峰; 随着掺杂浓度的增加, Eu2+之间的能量传递使黄光区域的发射峰强度逐步增强, 并在x＝0.075时达到最大值。发射光谱红移可能是Eu2+受晶场强度和能量传递共同作用的结果。考察了该材料在白光LED中的封装应用性能, 其双发射峰有助于提升白光LED光源的显色性。

高温固相法合成了Ce3+, Mn2+共掺的Mg2Y8Si6O26荧光粉, 利用X射线粉末衍射仪(XRD)、 荧光分光光度计对其结构和发光性能进行了研究。 表明样品为纯相的Mg2Y8Si6O26晶体, 属于六方晶系, 空间群为P63/m。 光谱数据表明Ce3+在该晶体中占有两种不同格位, 分别为C3格位和C1h格位, 通过激发和发射光谱对Ce3+在两种格位的发光进行了研究。 在286 nm光激发下Ce3+, Mn2+共激活Mg2Y8Si6O26的发射光谱除了在400 nm有Ce3+的特征发射外, 还在600 nm处出现了Mn2+的特征发射, 表明Ce3+和Mn2+之间存在能量传递。 通过改变Mn2+的浓度实现了白光发射, 它可用于紫外光激发的单一基质白光发射荧光粉。