1 华南理工大学材料科学与工程学院，广州 510640
2 贵州民族大学材料科学与工程学院，贵阳 550025
采用超声波辅助化学共沉淀法制备前驱体，并在煅烧温度1 200 ℃和保温时间3 h条件下，合成了Sr0.95Al2O4:0.02Eu2+，0.03Dy3+荧光粉。采用激光粒度仪、比表面积仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、等离子体发射光谱仪和光分光光度计分析了超声波辅助时间对共沉淀法所合成前驱体以及经煅烧后荧光粉的品质和光致/力致发光性能的影响。结果表明：在共沉淀合成过程中，采用超声波辅助手段可改善所合成荧光粉产品中晶体结晶度和增加荧光粉晶体结构中Eu2+/Dy3+离子的实际掺入量。与未经超声波辅助所合成的样品相比，经超声波辅助所合成荧光粉的光致发光强度和经冲击激发的力致发光强度可分别提高45.67%和148.73%，这主要归因于荧光粉中晶体结晶度的改善以及Eu2+/Dy3+的实际掺入量增加所致。此外，还探讨了超声波辅助对改善所合成荧光粉的力致发光性能的影响机制。
超声波 共沉淀法 铝酸锶 力致发光 ultrasound co-precipitation strontium aluminate mechanoluminescence
1 同济大学 先进微结构材料教育部重点实验室, 上海 200092
2 江苏师范大学 物理与电子工程学院, 徐州 221116
可见光激光在数据存储、光通讯、激光显示、激光医疗、激光打印以及科学研究等领域具有非常重要的应用价值。随着蓝光LD泵浦源的商用化, 直接泵浦稀土离子掺杂激光晶体实现可见光激光输出吸引了人们极大的研究兴趣。目前, 可见光稀土离子主要集中在Pr 3+、Dy 3+、Tb 3+和Sm 3+等。其中, Pr 3+的研究较多, 发光波长涵盖面较广, 发射波段覆盖蓝光、绿光、红光、橙光; Dy 3+和Tb 3+因为能够发射黄光以填补Pr 3+的不足也吸引了广泛的研究; 此外, Sm 3+和Eu 3+也是典型的可见波段稀土发光离子。本文综述了近几年可见波段稀土离子掺杂激光晶体的研究现状, 主要以Pr 3+、Dy 3+、Tb 3+和Sm 3+掺杂YAlO3 (YAP)、Mg : SrAl12O19 (SRA)等晶体为研究对象, 总结了一套适合Pr 3+掺杂材料的判据, 对晶体生长、结构、热学性能、偏振光谱性能和激光性能进行了系统的研究。
激光晶体 可见光 铝酸钇 铝酸锶 综述 laser crystal visible laser YAlO3 (YAP) SrAl12O19 (SRA) review
内蒙古大学化学化工学院, 内蒙古 呼和浩特 010021
在600 ℃下用自蔓延高温法制备了SrAl2O4∶Eu2+0.012 5, RE3+0.012 5 (RE3+=Ce3+, Pr3+, Nd3+, Tb3+, Dy3+), SrAl2O4∶Eu2+0.012 5, M0.012 5(M=Li+, Be2+, Cd2+, Mn2+, Cu2+, Ag+, Zn2+, Pb2+), SrAl2O4∶Eu2+0.012 5, Dy3+0.012 5, M0.012 5(M=Mn2+, Cu2+, Ag+, Zn2+)及SrAl2O4∶Eu2+0.012 5, Dy3+0.012 5, RE3+0. 012 5 (RE3+=Ce3+, Pr3+, Nd3+, Tb3+)四个系列21种掺杂的铝酸锶(SrAl2O4)稀土长余辉发光粉。 反应得到的产物疏松多孔, 有很强发射峰位于514 nm附近, 激发光谱为290～360 nm 的宽带激发峰, Dy3+对余辉时间影响最明显, Tb3+对发光强度影响最大, 组成为SrAl2O4∶Eu2+0.012 5, Dy3+0.012 5的发光粉的发光强度及余辉时间较好, 掺入锌离子后形成SrAl2O4∶Eu2+0.012 5, Dy3+0.012 5, Zn2+0.012 5可显著提高初始余辉亮度。
长余辉 铝酸锶 稀土 自蔓延高温合成 Long afterglow SrAl2O4 Rare earth complex Self-propagating high-temperature synthesis (SHS) 光谱学与光谱分析
2011, 31(6): 1467
1 复旦大学 光科学与工程系, 上海 200433
2 复旦大学 物理系, 上海 200433
根据Dorenbos能级模型的推论, 利用掺杂Yb3+和Er3+对典型的长余辉材料SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+(简称SAO∶ED)的发光特性(发光强度和余辉时间)进行调制。在发光特性分析中, 发展并使用了一种简便易行的解析模型, 而不是常用的多项e指数衰减函数的经验模型。研究发现, 正如Dorenbos所预言的, Yb3+掺杂确实能够提高SAO∶ED的发光强度; 但进一步研究发现, Yb3+不完全是发光中心, 而是一种辅助激发中心。Er3+掺杂效果也和Dorenbos的预言相同, 即它是一种俘获中心; 但是当Er3+和Yb3+共掺杂时, Er3+却有一种脱俘作用, 使得初始发光强度增强, 衰减常数变小, 但蓄光能力变化不大。
长余辉材料 发光衰减 掺杂 铝酸锶 long-persistent phosphor decay curve doping SrAl2O4
1 河北大学物理科学与技术学院, 河北 保定071002
2 河北省光电信息材料重点实验室, 河北 保定071002
3 河北大学研究生学院, 河北 保定071002
采用高温固相法合成了用于紫外芯片(UVLED)激发的绿色荧光粉Ca2SrAl2O6∶Ce3+， Tb3+。 测量了其激发光谱和发射光谱， 结果显示， 材料的发射谱由峰值位于497， 545， 595和623 nm的4组窄带组成， 其中位于545 nm的发射峰最强， 样品能发射很好的绿光； 监测545 nm发射峰， 得到的激发谱由位于320～400 nm之间的激发带组成, 能被UVLED很好地激发。 研究了Ca2SrAl2O6荧光粉中Ce3+对Tb3+发光的敏化现象， 发光的敏化作用缘于Ce3+和Tb3+之间的高效无辐射能量传递。 共掺激活剂的最佳掺杂浓度为4 mol%。
铝酸锶钙 发射光谱 敏化 能量传递 Ca2SrAl2O6∶Ce3+ Tb3+ Emission spectrum Sensitization Energy transfer 光谱学与光谱分析
2010, 30(6): 1535
广东工业大学物理与光电工程学院, 广东 广州 510006
采用高温固相法在弱还原气氛中,1300 ℃合成了掺杂Eu2+和Dy3+离子的SrAl2O4。 对比研究了 SrAl2O4:Eu2+和 SrAl2O4:Eu2+,Dy3+的余辉特性和热释光谱, 并探讨了Dy3+的掺杂对 SrAl2O4:Eu2+陷阱能级的影响。XRD 分析表明: Eu2+和Dy3+的掺杂没有改变 SrAl2O4的晶相。光致发光分析表明: Dy3+的掺杂没有改变 SrAl2O4:Eu2+的 光致发光光谱和 发光中心。热释光谱对比分析结果显示: Eu2+的掺杂在 SrAl2O4 的禁带中引入了两个深度不同的陷阱能级; Dy3+的掺杂 不改变原来陷阱能级的深度,却能够显著地增加原来浅陷阱能级的密度,从而改善 SrAl2O4:Eu2+的余辉特性。不同等 待时间的热释光谱曲线显示：在室温下,不同陷阱能级衰减规律的差异以及陷阱能级间存在的电子转移,可能造 成了 SrAl2O4:Eu2+, Dy3+ 长余辉材料复杂的余辉衰减规律。
材料 陷阱能级 铝酸锶 长余辉 热释光 materials trap levels SrAl2O4 long afterglow thermoluminescence
广东工业大学 物理与光电工程学院, 广东 广州510006
采用高温固相法在1 350 ℃弱还原气氛下制备了Sr1-xBaxAl2O4∶Eu2+,Dy3+ (x=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0)长余辉材料,并对其微观结构和发光特性进行了分析。X射线衍射结果表明,当钡的掺杂摩尔分数x＜0.4时,样品晶体结构为SrAl2O4单斜晶系结构;当x≥0.4时,样品晶体结构为BaAl2O4六角晶系结构;而且随着钡对锶的取代,两种晶体结构的晶格常数都发生了一定程度的膨胀。光致发光测试结果表明,当x从0增大到1.0时,样品发射波长峰值也相应由515 nm逐渐蓝移到494 nm。通过热释光谱测试表明, SrAl2O4结构的样品的热释光峰所对应的温度比BaAl2O4 结构的要高,且对应SrAl2O4结构的样品的余辉时间更长,初始亮度更高。
固相法 光致发光 铝酸锶 长余辉 solid state method photoluminescence strontium aluminate long afterglow
