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Tb^(3+)掺杂方钠石荧光粉的制备及发光性质研究

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发光学报 2016年第6期37卷 676-681页

作者：阿依吐尔逊.阿布都热依穆何久洋艾尔肯.斯地克新疆师范大学物理与电子工程学院新疆乌鲁木齐830054 新疆矿物发光材料及其微结构实验室新疆乌鲁木齐830054

采用高温固相法制备了一系列Tb^(3+)掺杂方钠石荧光粉样品Na_8Al_6Si_6O_(24)Cl_2∶Tb^(3+)。通过XRD、SEM、荧光光谱、热猝灭分析仪对样品的晶体结构及其发光性能进行研究。样品晶粒由大小不等、形状不规则的多面体块状颗粒构成。样品... 详细信息

采用高温固相法制备了一系列Tb^(3+)掺杂方钠石荧光粉样品Na_8Al_6Si_6O_(24)Cl_2∶Tb^(3+)。通过XRD、SEM、荧光光谱、热猝灭分析仪对样品的晶体结构及其发光性能进行研究。样品晶粒由大小不等、形状不规则的多面体块状颗粒构成。样品在242 nm(对应于Tb^(3+)离子自旋允许的7FJ→9DJ跃迁)激发下发出单色性能较好的绿色荧光,相应的色坐标为(0.324 0,0.587 2),色纯度为87.4%,发光量子效率为0.74。随着Tb^(3+)掺杂浓度的增加,出现浓度猝灭现象。当浓度为5%时,样品的绿色荧光最强。研究结果表明,样品满足PDP器件的使用要求,可作为三基色材料中的绿色组分。

关键词：高温固相法 Tb3+ 方钠石发光特性绿色荧光

Na_4Ca_4Al_6Si_9O_(24)∶Ce^(3+),Tb^(3+)荧光粉合成及其能量传递研究（英文）

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光谱学与光谱分析 2015年第11期35卷 3241-3246页

作者：马媛媛何久洋阿孜古丽·热合曼巴哈德尔·肉孜艾尔肯·斯地克新疆师范大学物理与电子工程学院物理系新疆矿物发光材料及其微结构实验室新疆乌鲁木齐830054

天然方柱石是一种典型的硅酸盐类的发光矿石,针对天然高发光效率方柱石的生成条件及化学成份,采用高温固相法在1 100℃弱还原气氛下合成了Na4Ca4Al6Si9O24(方柱石),并合成了一系列掺杂Ce3+,Tb3+的荧光粉,对其晶体结构做了讨论。通过分... 详细信息

天然方柱石是一种典型的硅酸盐类的发光矿石,针对天然高发光效率方柱石的生成条件及化学成份,采用高温固相法在1 100℃弱还原气氛下合成了Na4Ca4Al6Si9O24(方柱石),并合成了一系列掺杂Ce3+,Tb3+的荧光粉,对其晶体结构做了讨论。通过分别对单掺Ce3+,Tb3+和共掺Ce3+,Tb3+样品发光性质的研究,发现共掺杂的样品其在545nm处由于Tb3+的5 D+4→7 F5跃迁发光强度远远大于单掺Tb3的样品。最后通过掺杂不同浓度Ce3+样品发光性质的研究,以及其荧光寿命和能量传递机理分析,结果表明随着Ce3+掺杂浓度的变化,样品的Tb3+的5 D7 4→F5跃迁(545nm)发光强度及寿命也随着变化,并发现Ce3+对Tb3+存在能量传递,且当Ce3+和Tb3+的质比为0.02∶0.03时能量传递效率最高。通过色坐标的测量,发现随着Ce3+浓度的改变,样品的发光可在绿色区域进行调节。因此,认为Na4Ca4Al6Si9O24∶Ce3+,Tb3+荧光粉有望成为新型白光LED荧光粉。

关键词： Na4Ca4Al6Si9O24∶Ce3+,Tb3+ 高温固相法能量传递荧光寿命

Sr_(2-x-y)Al_2SiO_7∶x%Sm^(3+),y%Li^+荧光粉的合成与发光特性研究

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光谱学与光谱分析 2019年第4期39卷 1013-1017页

作者：王庆玲迪拉热.哈力木拉提沈玉玲何久洋艾尔肯.斯地克新疆师范大学新疆矿物发光材料及其微结构实验室新型光源与微纳光学实验室新疆乌鲁木齐830054

硅铝酸盐由于其化学性质稳定、原材料易得,是发光材料的一种有效基质,所以受到广泛关注。其中,硅铝酸锶(Sr_2Al_2SiO_7)属于四方晶系,具有稳定的晶体学结构。Sm^(3+)作为一种常用的激活剂,其特征峰在波段300～750 nm内都有分布,有些特... 详细信息

硅铝酸盐由于其化学性质稳定、原材料易得,是发光材料的一种有效基质,所以受到广泛关注。其中,硅铝酸锶(Sr_2Al_2SiO_7)属于四方晶系,具有稳定的晶体学结构。Sm^(3+)作为一种常用的激活剂,其特征峰在波段300～750 nm内都有分布,有些特征激发峰位于近紫外光区,在近紫外区有强的吸收。因此,以Sr_2Al_2SiO_7为基质、 Sm^(3+)为激活剂可以制备出符合LED要求的红色荧光粉。本工作采用高温固相法合成一系列Sr_(2-x-y)Al_2SiO_7∶x%Sm^(3+),y%Li^+荧光粉。通过X射线衍射(XRD)、光致荧光光谱(PL)、绝对量子效率测量系统对样品的晶体结构、发光特性以及内量子效率进行表征和测量,并且对样品的XRD进行精修,色纯度计算。结果表明:合成样品均为单相Sr_2Al_2SiO_7,掺杂Sm^(3+)和电荷补偿剂Li^+后,没有引起相变。相对于其他阳离子Sm^(3+)(r=1.079Å)、 Li^+(r=0.920Å)的半径与Sr^(2+)(r=1.260Å)半径最为相近,因此更容易替代Sr^(2+)的格位,并且两种离子半径比Sr^(2+)小而使得样品晶体结构参数a,b,c和v逐渐减小。样品的最佳激发峰在403 nm处,相比于Ca_3Y_2(Si_3O_9)_2∶Sm^(3+)的激发峰出现了3 nm蓝移,表明样品在近紫外光下有较强的吸收,这种长紫外波长的光有利于在照明领域的应用。在403 nm近紫外光激发下,可以看出,在500～750 nm范围内, Sm^(3+)的发射峰位于564 nm(~4G_(5/2)→~6H_(5/2)), 601 nm(~4G_(5/2)→~6H_(7/2)), 648 nm(~4G_(5/2)→~6H_(9/2))和713 nm(~4G_(5/2)→~6H_(11/2)),其中601 nm发射峰强度最大,使样品呈现强烈的橙红色光。发射峰在607与618 nm处出现劈裂现象,是因为晶体场的相互作用引起了能级劈裂。单掺Sm^(3+)的发射光谱强度随着浓度的增加先增大后减小,当掺杂浓度为2%时发光强度最大。利用Blasse提出的能量传递临界距离公式,计算得出临界距离R_C≈19.734Å,从而说明了浓度猝灭原因是Sm^(3+)之间的多级相互作用。根据Dexter理论,计算出多极相互作用函数θ≈6,表明Sr_(2-x)Al_2SiO_7∶x%Sm^(3+)的浓度猝灭机理是电偶极-电偶极(d-d)相互作用。为进一步提高发光强度,掺杂了电荷补偿剂Li^+,使晶体内部电荷达到平衡。实验结果表明, Li^+最佳掺杂浓度为2%,与未加入电荷补偿剂相比,发光强度提高了2倍并测试其内量子效率为43.6%。荧光粉色坐标均在(0.60, 0.39)附近,位于橙红色区域,具有较高色纯度(约92.2%)。该荧光粉在三基色白光LED中的红色成分有应用潜力。

关键词： Sr2Al 2SiO 7∶Sm^3+ Li^+ 电荷补偿剂Li^+ 橙红色荧光粉

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Eu^(3+)掺杂方钠石荧光材料的合成及发光特性

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发光学报 2014年第10期35卷 1194-1200页

作者：阿孜古丽·热合曼何久洋穆亚斯尔·凯合日曼马媛媛王飞艾尔肯·斯地克新疆师范大学物理与电子工程学院物理系新疆矿物发光材料及其微结构实验室新疆乌鲁木齐830054

采用水热反应及后期热处理工艺合成了Eu3+掺杂方钠石结构的荧光材料Na8Al6Si6O24(OH)2·(H2O/NO3)2∶Eu3+。SEM图像显示,所合成的样品由一些长棒状和不规则多面体结构组成,平均粒径约为0.6μm和2μm。样品在394 nm(对应于Eu3+离子的7F0... 详细信息

采用水热反应及后期热处理工艺合成了Eu3+掺杂方钠石结构的荧光材料Na8Al6Si6O24(OH)2·(H2O/NO3)2∶Eu3+。SEM图像显示,所合成的样品由一些长棒状和不规则多面体结构组成,平均粒径约为0.6μm和2μm。样品在394 nm(对应于Eu3+离子的7F0→5L6跃迁)激发下发出单色性较好的红色荧光,相应的色坐标值为(0.613 6,0.337 7),色纯度为85.5%,量子效率为0.36。随着Eu3+掺杂摩尔分数的增大,样品的红色荧光增强。当Eu3+摩尔分数超过7%时发生部分相变现象。发光热猝灭研究发现,样品的相对亮度和红色比在37~100℃内比较稳定。

关键词：水热-热处理法 Eu3+发光中心三基色白光LED 部分相变色坐标

Resonant energy transfer from nanocrystal Si to β-FeSi_2 in hybrid Si/β-FeSi_2 film

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Chinese Physics B 2013年第10期22卷 52-55页

作者：何久洋张祺桢吴兴龙朱剑豪 Key Laboratory of Modern Acoustics MOEInstitute of AcousticsDepartment of PhysicsNanjing University Department of Physics Nanjing Normal University Department of Physics and Materials Science City University of Hong Kong

The photoluminescence （PL） characteristics of hybrid β-FeSi2/Si and pure β-FeSi2 films fabricated by pulsed laser deposition at 20 K are investigated. The intensity of the 1.54-μm PL from the former is enhanced, but the enhancement vanishes when the excitation wavelength is larger than the widened band gap of Si nanocrystal. Time-resolved PL decay measurements reveal that the lifetime of the photo-excited carriers in the hybrid β-FeSi2/Si film is longer than that in the pure β-FeSi2 film, providing evidence that the PL enhancement results from the resonant charge transfer from nanocrystalline Si to β-FeSi2.

关键词： β-FeSi2 nanocrystal photoluminescence resonant charge transfer

Er^3+,Cr^3+共掺杂BaAl2Si2O8荧光粉的发光性质及能量传递

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光子学报 2020年第3期49卷 117-123页

作者：孙兰兰热孜宛古丽·延塔克王庆玲何久洋艾尔肯·斯地克新疆师范大学物理与电子工程学院新疆矿物发光材料及其微结构实验室新型光源与微纳光学实验室乌鲁木齐830054

利用高温固相法合成BaAl2Si2O8:Cr^3+,Er^3+系列荧光粉,研究了Cr^3+和Er^3+掺杂对BaAl2Si2O8材料发光特性的影响.BaAl2Si2O8:Er^3+荧光样品在393 nm激发波长下只呈现出峰值为550 nm的绿色荧光,来源于2H11/2→4I15/2和4S3/2→4I15/2跃迁的叠加.BaAl2Si2O8:Cr^3+荧光样品在550 nm激发波长下呈现峰值为694 nm的红色荧光,来源于2E→4A2的跃迁.在共掺杂样品BaAl2Si2O8:Cr^3+,Er^3+中,用Cr^3+激发峰的凹槽处380 nm作为激发光,得到的发射峰不仅有Er^3+的发射峰位,还有Cr^3+的发射峰位,说明两个离子之间可能存在辐射能量传递;对共掺杂BaAl2Si2O8:1%Cr^3+,x%Er^3+样品的荧光光谱进行测试,随着x的增加,Cr^3+的激发和发射光谱强度均有所增加,并且当x=0.5时,光谱强度是原来的4倍.另外,当固定Cr^3+的浓度时,随着Er^3+的浓度增加,Cr^3+的荧光寿命逐渐增加;当固定Er^3+的浓度时,随着Cr^3+的浓度增加,Er^3+的荧光寿命逐渐减小.这些现象表明了Er^3+和Cr^3+之间存在共振能量传递,通过理论计算得到Er^3+和Cr^3+之间的能量临界距离为4.5 nm,属于电偶极-电偶极相互作用.

关键词：硅酸盐发光材料高温固相法 BaAl2Si2O8:Cr^3+,Er^3+ 能量传递

一种新型可协调绿色荧光材料BaAl_2Si_2O_8∶Tb^(3+),Ce^(3+)的发光性质与能量传递（英文）

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光谱学与光谱分析 2017年第5期37卷 1595-1600页

作者：万英何久洋马媛媛周芷萱塔西买提.玉苏甫艾尔肯.斯地克新疆师范大学物理与电子工程学院物理系新疆矿物发光材料及其微结构实验室新疆乌鲁木齐830054

采用高温固相法制备了BaAl_2Si_2O_8∶Tb^(3+),Ce^(3+)系列的荧光材料,讨论了Tb^(3+),Ce^(3+)单掺及Tb^(3+),Ce^(3+)共掺样品的光谱性质及发光机理,分析了Ce^(3+)与Tb^(3+)之间的能量传递过程。通过对样品进行XRD,荧光光谱,色坐标等测... 详细信息

采用高温固相法制备了BaAl_2Si_2O_8∶Tb^(3+),Ce^(3+)系列的荧光材料,讨论了Tb^(3+),Ce^(3+)单掺及Tb^(3+),Ce^(3+)共掺样品的光谱性质及发光机理,分析了Ce^(3+)与Tb^(3+)之间的能量传递过程。通过对样品进行XRD,荧光光谱,色坐标等测试。结果表明,Tb^(3+),Ce^(3+)的掺杂没有改变BaAl_2Si_2O_8晶体的结构。BaAl_2Si_2O_8∶Tb^(3+)发出明亮的绿光,发光峰分别位于487,545,583和621nm对应于Tb^(3+)的5 D4→7 FJ(J=6,5,4,3)特征发射。Ce^(3+)的掺入没有改变BaAl_2Si_2O_8∶Tb^(3+)发射光谱的位置,但使其激发谱由窄带激发变成了宽带激发增加了谱带多样性,发光强度有了明显的增强,而且颜色也具有一定的协调性,使其在实际运用方面具有更大的灵活性。发光强度增强的原因不仅仅是因为Ce^(3+)的敏化作用,还与Ce^(3+)和Tb^(3+)之间存在能量传递有密切关系。通过猝灭法计算了,Ce^(3+)与Tb^(3+)之间的能量传递的临界距离为15.345nm,并且证明了能量传递是由偶极-偶极相互作用产生的。通过计算得到能量传递效率最高达到了76.04%。

关键词： BaAl2Si2O8∶Tb3+,Ce3+ 谱带多样性绿色荧光粉能量传递

蓝色长余辉材料CaAl_2O_4∶Eu^(2＋),Li~＋的发光性质

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发光学报 2016年第2期37卷 181-186页

作者：万英何久洋马媛媛阿依吐尔逊·阿不都热依穆艾尔肯·斯地克新疆师范大学物理与电子工程学院新疆矿物发光材料及其微结构实验室新疆乌鲁木齐830054

采用高温固相法制备了CaAl_2O_4∶Eu^(2+),Li^+发光材料,并讨论了掺杂Li+对CaAl_2O_4∶Eu^(2+)发光性质的影响。X射线衍射(XRD)和PL测试分析表明,在CaAl_2O_4∶Eu^(2+)中掺入Li^+后,Eu^(2+)的发光有一定的增强,而余辉时间则延长了4倍左... 详细信息

采用高温固相法制备了CaAl_2O_4∶Eu^(2+),Li^+发光材料,并讨论了掺杂Li+对CaAl_2O_4∶Eu^(2+)发光性质的影响。X射线衍射(XRD)和PL测试分析表明,在CaAl_2O_4∶Eu^(2+)中掺入Li^+后,Eu^(2+)的发光有一定的增强,而余辉时间则延长了4倍左右。通过热释光谱测量,分析了其陷阱能级的数量并估算了陷阱能级深度。结果表明,掺杂Li^+会在发光离子周围产生更多的电子陷阱,使陷阱的密度和深度增加,从而提高荧光粉的余辉性能。

关键词： CaAl2O4∶Eu2+,Li+ 高温固相法蓝色长余辉材料电子陷阱

Al掺入来源Al(OH)_3和Al_2O_3对BaAl_2O_4∶Eu^(2+)发光及余辉调控的影响

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硅酸盐通报 2016年第3期35卷 710-715页

作者：阿依吐尔逊.阿布都热依穆何久洋艾尔肯.斯迪克新疆师范大学物理与电子工程学院乌鲁木齐830054 新疆矿物发光材料及其微结构实验室乌鲁木齐830054

本文采用高温固相法分别以Al(OH)_3和Al_2O_3为Al^(3+)的掺入来源合成了BaAl_2O_4∶Eu^(2+)发光材料。研究表明,掺Al(OH)_3样品发明亮的绿光而无余辉,掺Al_2O_3样品发蓝绿光有较强余辉,其余辉长达455 s。随着Al^(3+)掺入来源Al(OH)_3含... 详细信息

本文采用高温固相法分别以Al(OH)_3和Al_2O_3为Al^(3+)的掺入来源合成了BaAl_2O_4∶Eu^(2+)发光材料。研究表明,掺Al(OH)_3样品发明亮的绿光而无余辉,掺Al_2O_3样品发蓝绿光有较强余辉,其余辉长达455 s。随着Al^(3+)掺入来源Al(OH)_3含量的增高,发射光谱发生红移现象。通过热释光谱分析得,Al_2O_3为原料的样品热释峰强度远远大于Al(OH)_3的热释峰,是它的十几倍。这证明Al(OH)_3为原料合成的材料内部存在的浅陷阱,对材料基本上没有余辉贡献。掺Al_2O_3合成的材料内部的深陷阱影响了材料发光的衰慢过程,表现为材料具有比较长的余辉持续时间。通过Al^(3+)的掺入形式及浓度的控制可以做到对BaAl_2O_4∶Eu^(2+)发光材料长余辉的调控,是很有应用潜力的发光材料。

关键词： Al3+掺入来源 BaAl2O4∶Eu2+ 热释光谱陷阱余辉调控