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硅酸盐学报 2022年第12期50卷 3147-3164页

作者：潘鑫庄逸熙梅乐夫解荣军中国地质大学(北京)材料科学与工程学院北京100083 厦门大学材料学院福建厦门361005

力致发光(ML)材料的发光机制涉及力、电、磁、光之间的能量转换和电子跃迁过程,是一个横跨多个学科的研究课题。目前,存在一些无法用已知理论解释的ML现象,这预示着其过程机理仍未被完全揭示。ML机制的尚不确切严重阻碍了力致发光材料... 详细信息

力致发光(ML)材料的发光机制涉及力、电、磁、光之间的能量转换和电子跃迁过程,是一个横跨多个学科的研究课题。目前,存在一些无法用已知理论解释的ML现象,这预示着其过程机理仍未被完全揭示。ML机制的尚不确切严重阻碍了力致发光材料的研发及其构效关系的建立,使研究人员为加快研发进程进一步提出开发和性能优化策略的目标遭遇瓶颈,成为其走向实际应用的“桎梏”。本文聚焦于ML的过程机制、回顾了已知机理模型和开发及优化策略,并试图为力致发光材料未来面临的挑战和研究方向提供一些观点,为力致发光材料的开发研制、性能改善及构效关系及机制的理解提供一些启示。

关键词：力致发光应力发光材料力致发光机理开发策略构效关系力致发光分类

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混合阴离子型化合物Ba_(2)Gd(BO_(3))_(2)Cl:Ln的力致发光性能

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发光学报 2023年第7期44卷 1324-1333页

作者：贺慰潘鑫杨汝军庄逸熙解荣军厦门大学材料学院福建省表界面工程与高性能材料重点实验室福建厦门361005 厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室福建厦门361005

力致发光材料具有将机械刺激转变为光子发射的独特性能,因而被广泛应用于结构健康诊断、信息防伪、生物工程和电子皮肤等力学传感领域。然而,已报道的力致发光材料种类有限,且对于力致发光相关的载流子跃迁过程理解不够深入,极大地限制... 详细信息

力致发光材料具有将机械刺激转变为光子发射的独特性能,因而被广泛应用于结构健康诊断、信息防伪、生物工程和电子皮肤等力学传感领域。然而,已报道的力致发光材料种类有限,且对于力致发光相关的载流子跃迁过程理解不够深入,极大地限制了其开发和应用。针对上述问题,本工作开发了新型混合阴离子型力致发光材料Ba_(2)Gd(BO_(3))_(2)Cl:Ln(Ln=Eu,Tb,Dy,Sm,Nd),并探究了其光致发光性能与相关载流子跃迁过程。该研究通过X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、多模式激发下的稳态和瞬态光谱技术研究了样品的结构形貌、光致发光与力致发光性能,提出了该材料可能的发光机制。研究结果表明,在280 nm光激发下,Ba_(2)Gd-(BO_(3))_(2)Cl:Eu的发射峰位于536,594,613,625,654,695,710 nm,第一个宽峰和其余窄峰分别对应于Eu^(2+)和Eu^(3+)的发射,即掺杂的Eu呈现混合价态。而在机械作用下,Ba_(2)Gd(BO_(3))_(2)Cl:Eu几乎只表现出Eu^(3+)的橙红光发射,这可能是由于机械作用优先激发基质中的价带电子所致。此外,Eu的光致发光和力致发光最佳掺杂浓度均为2%。在0.23~1.55 mJ的冲击能下,力致发光强度与冲击能量呈线性关系。通过改变掺杂镧系元素的种类,实现了力致发光从可见光区域到近红外区域的拓展。这项工作为解释混合价态材料的力致发光机制提供了思路,并在应力传感领域呈现出潜在的应用价值。

关键词：力致发光稀土掺杂发光材料混合阴离子化合物能量传递力致发光机理

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