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人类对材料发光的认识始于矿物的发光.磷灰石(apatite)是一族常见和重要的天然发光矿物,因此作为矿物发光材料具有很高的研究价值,为指导人工合成磷灰石结构发光材料,提高其发光性能提供了理论依据.磷灰石是指一族以钙磷酸盐为代表的矿物,主要包括氟磷灰石、氯磷灰石、氧磷灰石、羟基磷灰石.磷灰石的晶体化学通式为X10[PO4]6Y2,属于六方晶系.式中X是以Ca2+为代表的二价阳离子,如Ca2+、Mg2+、Fe2+、Sr2+、Ba2+、Mn2+等,稀土元素离子、碱金属离子Na+、K+以及Ag+也可进入X位,形成耦合类质同像替换.结构中的X离子可占据两种配位位置：配位数为9的Ca1与配位数为7的Ca(Ⅱ)位置,在单位晶胞中,Ca(Ⅰ)与Ca(Ⅱ)的比例为4：6.同时[PO4]3-离子可被[SiO4]4-、[CO3]2-、[BO3]3-、[AsO4]3-、[VO4]3-等络阴离子团所取代,其中以碳酸根离子[CO3]2-的取代最为常见.Y主要由F-、OH-、Cl-离子组成.磷灰石的空间群为C6h2-P63/m,晶胞参数a、c分别为0.93927、0.68828 nm.结构中磷氧四面体的平均P-O间距0.1533 nm,而Ca(Ⅰ)与分成3组的9个氧相连,位置对称为C3点群,平均Ca(Ⅰ)-O间距为0.2553nm；Ca(Ⅱ)分别与6个氧和1个Z位离子相连,位置对称为Cs点群,平均Ca(Ⅱ)-O离子间距为0.2459 nm.由Ca(Ⅱ)位置呈等边三角形相间排列,构成平行晶体c轴分布的结构通道.基于磷灰石结构的基质材料具有可调变的晶体学格位,这对于开发新型多激活离子掺杂的稀土发光功能材料提供了机会.我们的工作主要是围绕白光LED用稀土掺杂的磷灰石结构基质的发光性能展开,采用高温固相法、合成了单一相的发光材料,系统研究了其发光性质、能量传递原理及色度坐标等.