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Dy^(3+)掺杂SrAl_(2)O_(4)∶Tb 3+余辉发光荧光粉余辉性能优化
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作者 舒建 李胜男 +1 位作者 姜义 贾振国 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第4期652-662,共11页
通过高温固相法在空气气氛下合成了SrAl_(2)O_(4)∶x%Tb^(3+)(SAO∶Tb,x=0.3,0.5,1.0,2.0,3.0)、SrAl_(2)O_(4)∶1.0%Tb^(3+),y%Dy^(3+)(SAO∶Tb/Dy,y=0,0.5,1.0,3.0,5.0)系列余辉发光材料。XRD图谱和SEM照片显示已经获得纯相系列样品。... 通过高温固相法在空气气氛下合成了SrAl_(2)O_(4)∶x%Tb^(3+)(SAO∶Tb,x=0.3,0.5,1.0,2.0,3.0)、SrAl_(2)O_(4)∶1.0%Tb^(3+),y%Dy^(3+)(SAO∶Tb/Dy,y=0,0.5,1.0,3.0,5.0)系列余辉发光材料。XRD图谱和SEM照片显示已经获得纯相系列样品。SAO∶Tb的激发光谱、发射光谱及余辉衰减曲线证明当Tb^(3+)掺杂浓度为x=1.0时余辉性能最佳。在SrAl_(2)O_(4)∶1.0%Tb^(3+)基础上进行了Dy^(3+)共掺杂实验,样品具有更好的余辉性能。SAO∶Tb/Dy系列样品的激发和发射光谱强度变化说明在此材料中可能存在能量传递(ET)过程。余辉衰减曲线进一步验证了Dy^(3+)共掺杂后,材料的陷阱数目增多。对比共掺杂Dy^(3+)的热释发光曲线强度进一步说明了材料中陷阱数目由于Dy^(3+)的掺入而增加,同时,共掺Dy^(3+)后,陷阱1和陷阱2的能级差缩小,从而更易释放更多电子。通过对灯具表面温度分析,结合热释发光曲线,Dy^(3+)掺入后,SAO∶Tb荧光粉陷阱2的电子释放温度由117℃减小到97℃,使其所有被俘获的电子均能依靠吸收灯具热量释放,从而将部分热辐射转换为可见光,因此,SAO∶Tb/Dy荧光粉不仅在制备方面可脱离还原气氛,在降低照明能耗、减小灯源热辐射方面也有潜在应用价值。 展开更多
关键词 荧光粉 光致发光 Tb^(3+)掺杂 Dy^(3+)掺杂 长余辉 余辉机理模型
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Dy^(3+)对Tb^(3+)激活硅酸盐氟氧闪烁玻璃发光性能的影响 被引量:2
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作者 张勇 朱金铭 +3 位作者 杨丽丽 吕世权 武彦群 楚学娟 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1412-1419,共8页
采用高温熔融法制备了Dy^(3+)或Tb^(3+)单掺和Dy^(3+)/Tb^(3+)共掺硅酸盐氟氧闪烁玻璃。通过对傅里叶变换红外光谱、透射光谱、光致激发和发射光谱、 X射线激发发射光谱及荧光衰减曲线的分析,研究Dy^(3+)与Tb^(3+)之间的能量传递关系以... 采用高温熔融法制备了Dy^(3+)或Tb^(3+)单掺和Dy^(3+)/Tb^(3+)共掺硅酸盐氟氧闪烁玻璃。通过对傅里叶变换红外光谱、透射光谱、光致激发和发射光谱、 X射线激发发射光谱及荧光衰减曲线的分析,研究Dy^(3+)与Tb^(3+)之间的能量传递关系以及Dy^(3+)对Tb^(3+)激活硅酸盐氟氧闪烁玻璃发光性能的影响。实验结果表明:Dy^(3+)/Tb^(3+)共掺硅酸盐氟氧闪烁玻璃具有较高的密度和良好的可见区透过率,玻璃的网络结构是由[SiO_4]四面体和[AlO_4]四面体连接构成。在紫外光激发时, Dy^(3+)单掺玻璃的发光源于Dy^(3+)的~4F_(9/2)→~6H_(15/2)(483 nm),~6H_(13/2)(576 nm)的跃迁发射,而Tb^(3+)单掺玻璃的发光则源于Tb^(3+)的~5D_4→~7F_6(489 nm),~7F_5(544 nm),~7F_4(586 nm)和~7F_6(623 nm)的跃迁发射。对于Dy^(3+)/Tb^(3+)共掺玻璃,发射光谱则主要由Tb^(3+)的荧光发射组成。通过对不同波长紫外光激发的发射光谱分析发现, Dy^(3+)/Tb^(3+)共掺闪烁玻璃中存在多种形式的能量传递。在以Dy^(3+)的特征激发452 nm为激发波长时, Tb^(3+)单掺玻璃的发光很弱。但随着Dy^(3+)的引入,通过~4F_(9/2)(Dy^(3+))→~5D_4(Tb^(3+))的能量传递, Tb^(3+)发光得到敏化增强。Dy^(3+)/Tb^(3+)共掺玻璃的发光强度随着Dy_2O_3含量的增多而增强, Dy_2O_3含量为1 mol%时达到最大,更高Dy_2O_3含量的样品由于Dy^(3+)的浓度猝灭,减少了向Tb^(3+)的能量传递,发光强度减弱。当激发波长减小到350 nm时, Dy^(3+)和Tb^(3+)均被激发到更高的能级~6P_(7/2)(Dy^(3+))和~5L_9(Tb^(3+)),此时除了~4F_(9/2)(Dy^(3+))→~5D_4(Tb^(3+))的能量传递外,还出现了~5D_4(Tb^(3+))→~4F_(9/2)(Dy^(3+))的能量回传。Dy^(3+)掺杂浓度较低时, Dy^(3+)→Tb^(3+)能量传递作用较强, Tb^(3+)发光得到敏化增强。随着Dy_2O_3含量的增多, Tb^(3+)→Dy^(3+)能量传递作用增强。当Dy_2O_3含量超过0.4 mol%时, Tb^(3+)→Dy^(3+)能量传递强于Dy^(3+)→Tb^(3+)能量传递,减少了Tb^(3+)的辐射跃迁发光,因此Dy^(3+)/Tb^(3+)共掺玻璃的发光强度开始减弱。由于Gd^(3+)向Dy^(3+)或Tb^(3+)均可进行有效的能量传递,因此在以Gd^(3+)的特征激发274 nm为激发光时, Dy^(3+)/Tb^(3+)共掺玻璃中出现了Dy^(3+)和Tb^(3+)对Gd^(3+)传递能量的竞争。随着Dy_2O_3含量的增多, Tb^(3+)所获得的能量不断减少,同时伴随着Tb^(3+)→Dy^(3+)能量回传和Dy^(3+)之间的无辐射交叉弛豫作用, Dy^(3+)/Tb^(3+)共掺玻璃的发光强度不断减弱。对Dy^(3+)/Tb^(3+)共掺闪烁玻璃中Tb^(3+)的~5D_4→~7F_5荧光衰减曲线分析还发现,随着Dy_2O_3含量的增多, Tb^(3+)的荧光寿命从2.24 ms缩短到1.15 ms,曲线从单指数形式变为双指数形式,进一步证明玻璃中存在~5D_4(Tb^(3+))→~4F_(9/2)(Dy^(3+))的能量回传。X射线激发发射光谱显示, Dy^(3+)的引入对Tb^(3+)激活闪烁玻璃的辐射发光具有很强的负面影响,而这种负面影响不足以通过Dy^(3+)→Tb^(3+)能量传递来弥补,因此Dy^(3+)/Tb^(3+)共掺玻璃的辐射发光强度随着Dy_2O_3含量的增多而不断减弱。由此可见,在Tb^(3+)激活硅酸盐氟氧闪烁玻璃中,不宜将Dy^(3+)作为敏化剂,用于增强Tb^(3+)的发光。 展开更多
关键词 闪烁玻璃 Dy^3+/Tb^3+共掺 X射线激发 能量传递
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LnAlO_3中Ce^(3+),Tb^(3+),Dy^(3+)的发光及Ce-Tb,Ce-Dy的敏化发光(Ln=La,Gd,Y)
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作者 王瑞萍 李有谟 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1990年第1期35-43,共9页
本文采用BaF_2作为助熔剂和抑制剂经固相反应合成了一系列以LnAlO_3(Ln=La,Gd,Y)为基质的磷光体,系统地研究了LnAlO_3中Ce^(3+),Tb^(3+),Dy^(3+)的发光及Ce-Tb,Ce-Dy的敏化发光,发现随Ln的不同,LnAlO_3作为基质对激活剂的发光性质的影... 本文采用BaF_2作为助熔剂和抑制剂经固相反应合成了一系列以LnAlO_3(Ln=La,Gd,Y)为基质的磷光体,系统地研究了LnAlO_3中Ce^(3+),Tb^(3+),Dy^(3+)的发光及Ce-Tb,Ce-Dy的敏化发光,发现随Ln的不同,LnAlO_3作为基质对激活剂的发光性质的影响也不同,本文得到一些规律性结果,并作了讨论。 展开更多
关键词 LnAlO3 CE^3+ TB^3+ DY^3+ 发光
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颜色可调Ca_(2)LaTaO_(6)∶Dy^(3+),Tb^(3+)荧光粉的制备、发光性能及能量传递 被引量:2
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作者 袁博 祁超超 +1 位作者 张相挺 栾国颜 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2021年第9期1715-1722,共8页
本文利用高温固相反应法制备了高效黄绿色多色发光荧光粉Ca_(2)LaTaO_(6)∶Dy^(3+),Tb^(3+),其主要窄发射带来自Tb^(3+)的547 nm处,并且由于Dy^(3+)的敏化作用而在250~400 nm区域具有宽激发带,将Dy^(3+)和Tb^(3+)共掺到Ca_(2)LaTaO_(6)(... 本文利用高温固相反应法制备了高效黄绿色多色发光荧光粉Ca_(2)LaTaO_(6)∶Dy^(3+),Tb^(3+),其主要窄发射带来自Tb^(3+)的547 nm处,并且由于Dy^(3+)的敏化作用而在250~400 nm区域具有宽激发带,将Dy^(3+)和Tb^(3+)共掺到Ca_(2)LaTaO_(6)(CLTO)基质中,构建能量传递体系。通过激发/发射光谱及寿命衰减曲线测试证实了Dy^(3+)到Tb^(3+)的能量传递过程。Dy^(3+)→Tb^(3+)的能量传递以偶极-四极相互作用为主,能量传递效率可达80%甚至更高。基于该能量传递过程,在Dy^(3+)的特征激发下,通过改变Dy^(3+)和Tb^(3+)的相对掺杂浓度,可以使发光颜色由黄色渐变为绿色,说明发光颜色可调的多色发光荧光粉Ca_(2)LaTaO_(6)∶Dy^(3+),Tb^(3+)在荧光粉转换的白光LED中具有潜在的应用前景。 展开更多
关键词 Ca_(2)LaTaO_(6)∶Dy^(3+) Tb^(3+) 能量传递 多色发光 高温固相 色坐标 白光LED
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CaWO_4∶Eu^(3+),M^(3+)(M=Tb,Sm,Bi,Dy)的水热合成及发光性能研究 被引量:4
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作者 张丽霞 梁利芳 +2 位作者 唐上惠 易敏 庞起 《广西大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期440-444,共5页
利用水热合成法制备CaWO4∶Eu3+以及CaWO4∶Eu3+,M3+(M=Tb,Sm,Bi,Dy)系列钨酸盐基荧光粉,利用XRD表征产物CaWO4∶Eu3+(5%)的晶体结构,结果表明其结构和CaWO4的标准物相结构相似,为四方晶系结构;研究了CaWO4∶Eu3+的发光性能以及第二掺... 利用水热合成法制备CaWO4∶Eu3+以及CaWO4∶Eu3+,M3+(M=Tb,Sm,Bi,Dy)系列钨酸盐基荧光粉,利用XRD表征产物CaWO4∶Eu3+(5%)的晶体结构,结果表明其结构和CaWO4的标准物相结构相似,为四方晶系结构;研究了CaWO4∶Eu3+的发光性能以及第二掺杂离子M3+(M=Tb,Sm,Bi,Dy)对荧光粉发光性能的影响,结果表明,在273 nm紫外光激发下,掺入Tb3+和Sm3+离子对CaWO4基质发光强度没有明显影响,但能增强荧光粉中Eu3+离子617 nm处的红光发射强度;掺入Bi3+和Dy3+离子能明显降低CaWO4基质的发光强度,同时能增强荧光粉中Eu3+离子617 nm处的红光发射强度。 展开更多
关键词 钨酸盐基荧光粉 水热合成 Eu^3+ Tb^3+ Sm^3+ Bi^3+ Dy^3+的发光性能
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Dy3+/Tb3+双掺含SrWO4晶相玻璃陶瓷的合成与能量传递 被引量:1
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作者 魏玉霖 张洪波 +2 位作者 王彤 邹翔宇 苏春辉 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2311-2317,共7页
采用熔融晶化法成功制备了Dy^3+/Tb^3+双掺含SrWO4晶相玻璃陶瓷,并对其光学性能进行研究。利用差示扫描量热分析仪(DSC)确定了热处理温度,利用X射线衍射(XRD)确定了玻璃基质中有SrWO4晶粒析出,并结合透过率曲线确定最佳析晶温度和时间为... 采用熔融晶化法成功制备了Dy^3+/Tb^3+双掺含SrWO4晶相玻璃陶瓷,并对其光学性能进行研究。利用差示扫描量热分析仪(DSC)确定了热处理温度,利用X射线衍射(XRD)确定了玻璃基质中有SrWO4晶粒析出,并结合透过率曲线确定最佳析晶温度和时间为710℃保温1.5 h。探讨了当Dy2O3的浓度为0.8%(n/n)时,Tb4O7浓度对玻璃陶瓷样品发光性能的影响,在Dy^3+/Tb^3+双掺玻璃陶瓷的发射光谱中表明:在350 nm激发下,544 nm处存在明显的发射峰。随着Tb4O7浓度增加,能量传递效率逐渐增加。当Tb4O7浓度达到1.9%(n/n)时,绿光发射强度达到最大值。结合Dexter能量传递理论和荧光衰减曲线,确定了Dy^3+到Tb^3+存在能量传递。 展开更多
关键词 SrWO4 Dy^3+/Tb^3+双掺 玻璃陶瓷 发光 能量传递
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