论文部分内容阅读
随着科技的发展,稀土元素越来越多的应用到了我们的工业与生活领域。稀土在照明、显示和传感器方面已经得到了广泛的应用。稀土掺杂基质形成配合物是作为稀土应用荧光材料的主要途径,其中YAG(钇铝石榴石)基质由于其特殊的晶格体位,被广泛关注研究。YAG基质中Y3+离子的半径大小与稀土离子相似,Al3+离子的半径大小又与许多金属离子及过渡金属离子相似。因此,稀土离子与过渡金属离子可以对YAG基质进行掺杂。在两种及两种以上离子掺杂YAG基质样品中,离子间的能量传递是一个研究重点,并且仍然存在许多需要系统整理研究的部分。
本论文主要内容有两个部分,第一部分是对稀土离子Er3+和Sm3+与Ce3+离子掺杂YAG基质荧光样品的研究。具体工作为,对其进行物相分析,吸收光谱,荧光光谱分析。及其能级归属指认和能量传递。对YAG∶Ln3+(Ln=Ce,Er,Sm)系列样品的的发光特性及能量传递进行深入研究。因为Er3+离子的丰富的能级,其在红外光区拥有极具价值的发光强度,其与Ce3+离子共掺杂的YAG荧光样品中,Ce3+离子将能量传递给了Er3+离子。由于Ce3+离子的掺杂,Er3+离子的发光大大增强了,尤其是在红外光区。并且在Sm3+离子与Ce3+离子共掺杂YAG荧光样品粉末的研究中得到了相似的结论,Ce3+离子将能量传递给了Sm3+离子,并且在可见光区提高了Sm3+离子的发光。
第二部分是对过渡金属离子Cr3+和Mnx+与稀土离子Ce3+离子共同掺杂YAG基质荧光样品的研究。具体工作为,对其进行了物相分析,紫外可见光谱分析,及荧光光谱分析。并且深入研究了YAG基质中两种共掺离子间的能量传递。过渡金属离子(Cr3+,Mnx+)与YAG∶Ce3+的掺杂样品中,研究过渡金属离子与Ce3+离子间的能量传递。在YAG∶Ce3+,Cr3+荧光样品粉末中,Ce3+离子将能量传递给了Cr3+离子。且在YAG∶Ce3+,Mnx+荧光样品粉末中,含有Mn2+,Mn3+,Mn4+离子。但是在其荧光光谱数据中只发现了Mn2+离子的发光,Mn4+离子在取代Al3+离子的八面体配位体格位的同时伴随有Mn2+占据Y3+的十二面配位体格位,引起585 nm处波长的光,归属于Mn2+的4T1→6A1能级之间的自旋禁戒能级跃迁。