稀土掺杂的硅铝酸盐和掺Tm<,2>O<,3>微球的发光特性研究

• 作 者: 刘玲
• 机 构: 北京工业大学
• 出 处: 北京工业大学
• 发表日期: 2007年期
• 关键词: 稀土掺杂 硅铝酸盐 长余辉 玻璃微球 发光特性

长余辉发光材料的研究已有百年历史，经历了硫化物长余辉发光材料和氧化物发光材料两代，第二代长余辉发光材料可以说是一种绿色材料，其应用也十分广泛。
我们首先对长余辉发光材料的基本概念，常用的制备方法，出现的几种能量传输机理模型进行了概述，然后对长余辉发光材料的研究现状进行了总结，并阐述了自己的研究思路。介绍了实验的详细方法和样品的性能测试手段。
利用高温固相法合成了xSrO-yAl<,2>O<,3>-zSiO<,2>(x，y，z=1，2,3)：Eu<3+>，Dy<3+>系列陶瓷结构长余辉发光材料，利用X射线衍射(XRD)，荧光光谱，余辉衰减曲线等手段对样品的性能进行了研究。发现样品中的Sr/Al和Al/Si对样品的发光性能都有影响，但是Sr/Al的比值对样品的影响要远大于Al/Si比对样品的影响。随着Sr/Al的比值逐渐增大，样品受到365nm激发产生的发射谱的主峰位逐渐变小，在Sr/Al的比值相同的地方还会出现阶梯状平台；同时样品的激发谱主峰也由原来的单一峰位变成多峰位。而样品的性能随Al/Si比的变化则呈现无规律状态。
另外，我们还研究了掺杂Tm<3+>的高折射率TiBa玻璃微球和掺杂Er<3+>/Yb<3+>的硅酸盐玻璃微粒，分别使用633nm和976nm激光对样品进行激发。测量了TiBa玻璃以及该材料微球的发光，绘出了荧光发射强度随泵浦光功率的变化曲线并进行了拟合，证实其发光为双光子吸收发光；在微球的荧光光谱上发现了很强的形貌共振峰；利用Mie理论公式对共振峰间隔进行了计算，实验结果与计算结果相符。测量了掺Er<3+>/Yb<3+>的硅酸盐玻璃微粒的荧光光谱，绘制了荧光发射强度随泵浦光功率的变化曲线并进行了拟合，并证实其发光也是双光子吸收发光。