GdMAl_3O_7：Re（M=Mg，Ca，Sr，Ba；Re=Eu~（3+），Eu~（2+），Tb~（3+））发光特性的研究--《北京交通大学》2009年硕士论文
GdMAl_3O_7：Re（M=Mg，Ca，Sr，Ba；Re=Eu~（3+），Eu~（2+），Tb~（3+））发光特性的研究
【摘要】：
目前,各类荧光粉的开发和研究越来越受到人们的重视,晶体中掺杂稀土离子的相关研究已成为人们研究的热点。
本文采用高温固相法制备了稀土离子掺杂的GdMAl_3O_7碱土金属系列荧光粉,并对其结构特性及发光性能进行了研究。GdMAl_3O_7:Reu~(3+)的X射线粉末衍射数据与JCPDS(Ca:50-1808,Sr:50-1817)标准卡片符合得较好,表明我们合成的材料是碱土金属铝酸盐,稀土激活离子的掺入没有引起基质结构的明显变化。
GdCaAl_3O_7:Eu~(3+)荧光粉在200nm-300nm有一个宽的激发带,由于Eu~(3+)与临近的O~(2-)发生电荷迁移产生的;在300nm-500nm有五个激发峰,对应于Eu~(3+)的~7F_0到~5D_4、~5G_2、~5L_6、~5D_3、~5D_2的能级跃迁,最强峰位于393nm(~7F_0→~5L_6)。在393nm激发下,呈现Eu~(3+)的~5D_0→~7F_J的特征发射,GdCaAl_3O_7:Eu~(3+)以615nm(Eu~(3+)的电偶极~5D_0→~7F_2)发射为主,GdMgAl_3O_7:Eu~(3+)以587nm(Eu~(3+)的磁偶极~5D_0→~7F_1)为主,。
在393nm激发下,GdCaAl_3O_7:Eu~(3+)的发射也比GdMgAl_3O_7:Eu~(3+)强,而在253nm激发下,GdMgAl_3O_7:Eu~(3+)的吸收比GdCaAl_3O_7:Eu~(3+)强,这主要是由于二者对光的吸收强弱决定的。
GdMAl_3O_7:Eu~(2+)(M=Ca,Sr,Ba)系列样品在250nm-400nm范围内有很强的吸收。在380nm长波紫外光激发下,发射峰呈现对称分布,是Eu~(2+)的5d-4f跃迁的特征发射,按Ca、Sr、Ba的顺序,发射峰明显向长波长方向移动,发射主峰分别位于440nm、498nm、516nm,其中GdBaAl_3O_7:Eu~(2+)的发射最强,峰位位于516nm,半峰宽约为50nm,可应用于白光LED用绿色荧光粉。
GdSrAl_3O_7:Tb~(3+)在紫外区域有很强的吸收,激发峰值位于229nm、243nm(Tb~(3+)的4f~8→4f~75d~1跃迁)和274nm(Gd~(3+)的~8S_(7/2)→~6I_J跃迁),这表明Gd~(3+)和Tb~(3+)间发生了能量传递。在243nm激发下,Tb~(3+)以~5D_4→~7F_5(547nm)绿光发射最强。
【关键词】：
【学位授予单位】：北京交通大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2009【分类号】：O482.31【目录】：
中文摘要6-7
ABSTRACT7-11
1 引言11-19
1.1 稀土发光材料11-14
1.1.1 稀土离子的4f能级跃迁11
1.1.2 稀土离子的发光与猝灭11-12
1.1.3 稀土离子的能量传递与敏化中心12-13
1.1.4 稀土发光材料应用13-14
1.2 白光LED14-18
1.2.1 实现白光的三种方法14-16
1.2.2 白光LED用荧光粉的研究进展16-18
1.3 论文的研究内容18-19
2 实验19-24
2.1 合成方法19-21
2.2 样品制备21-24
2.2.1 实验仪器21-22
2.2.2 实验原料22-23
2.2.3 样品制备23-24
3 GdMAl_3O_7:Re(M=Mg,Ca,Sr,Ba;Re=Eu~(3+),Eu~(2+),Tb~(3+))发光特性的研究24-38
3.1 Eu~(3+)发光的基本特征24-31
3.1.1 样品制备24-25
3.1.2 XRD衍射分析25
3.1.3 GdCaAl_3O_7:Eu~(3+)发光特性25-28
3.1.4 GdMAl_3O_7:Eu~(3+)(M=Mg,Ca)发光特性28-31
3.2 Eu~(2+)发光的基本特征31-34
3.2.1 样品制备32
3.2.2 GdMAl_3O_7:Eu~(2+)(M=Ca,Sr,Ba)发光特性32-34
3.3 Tb~(3+)发光的基本特征34-38
3.3.1 样品制备35
3.3.2 XRD衍射分析35-36
3.3.3 GdSrAl_3O_7:Tb~(3+)发光特性的研究36-38
4 结论38-39
参考文献39-43
学位论文数据集43
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