編號(hào)：CYYJ01999
篇名：Sr2-x-yAl2SiO7∶x%Sm^3+,y%Li^+熒光粉的合成與發(fā)光特性研究
作者：王慶玲 迪拉熱·哈力木拉提 沈玉玲 何久洋 艾爾肯·斯地克
關(guān)鍵詞： Sr2Al2SiO 7∶Sm^3+ LI^+ 電荷補(bǔ)償劑Li^+ 橙紅色熒光粉
機(jī)構(gòu)： 新疆師范大學(xué)新疆礦物發(fā)光材料及其微結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室
摘要： 硅鋁酸鹽由于其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、原材料易得,是發(fā)光材料的一種有效基質(zhì),所以受到廣泛關(guān)注。其中,硅鋁酸鍶(Sr2Al2SiO7)屬于四方晶系,具有穩(wěn)定的晶體學(xué)結(jié)構(gòu)。Sm3+作為一種常用的激活劑,其特征峰在波段300~750 nm內(nèi)都有分布,有些特征激發(fā)峰位于近紫外光區(qū),在近紫外區(qū)有強(qiáng)的吸收。因此,以Sr2Al2SiO7為基質(zhì)、 Sm3+為激活劑可以制備出符合LED要求的紅色熒光粉。本工作采用高溫固相法合成一系列Sr2-x-yAl2SiO7∶x%Sm3+,y%Li+熒光粉。通過X射線衍射(XRD)、光致熒光光譜(PL)、絕對(duì)量子效率測(cè)量系統(tǒng)對(duì)樣品的晶體結(jié)構(gòu)、發(fā)光特性以及內(nèi)量子效率進(jìn)行表征和測(cè)量,并且對(duì)樣品的XRD進(jìn)行精修,色純度計(jì)算。結(jié)果表明:合成樣品均為單相Sr2Al2SiO7,摻雜Sm3+和電荷補(bǔ)償劑Li+后,沒有引起相變。相對(duì)于其他陽離子Sm3+(r=1.079?)、 Li+(r=0.920?)的半徑與Sr2+(r=1.260?)半徑最為相近,因此更容易替代Sr2+的格位,并且兩種離子半徑比Sr2+小而使得樣品晶體結(jié)構(gòu)參數(shù)a,b,c和v逐漸減小。樣品的最佳激發(fā)峰在403 nm處,相比于Ca3Y2(Si3O9)2∶Sm3+的激發(fā)峰出現(xiàn)了3 nm藍(lán)移,表明樣品在近紫外光下有較強(qiáng)的吸收,這種長(zhǎng)紫外波長(zhǎng)的光有利于在照明領(lǐng)域的應(yīng)用。在403 nm近紫外光激發(fā)下,可以看出,在500~750 nm范圍內(nèi), Sm3+的發(fā)射峰位于564 nm(4G5/2→6H5/2), 601 nm(4G5/2→6H7/2), 648 nm(4G5/2→6H9/2)和713 nm(4G5/2→6H11/2),其中601 nm發(fā)射峰強(qiáng)度最大,使樣品呈現(xiàn)強(qiáng)烈的橙紅色光。發(fā)射峰在607與618 nm處出現(xiàn)劈裂現(xiàn)象,是因?yàn)榫w場(chǎng)的相互作用引起了能級(jí)劈裂。單摻Sm3+的發(fā)射光譜強(qiáng)度隨著濃度的增加先增大后減小,當(dāng)摻雜濃度為2%時(shí)發(fā)光強(qiáng)度最大。利用Blasse提出的能量傳遞臨界距離公式,計(jì)算得出臨界距離RC≈19.734?,從而說明了濃度猝滅原因是Sm3+之間的多級(jí)相互作用。根據(jù)Dexter理論,計(jì)算出多極相互作用函數(shù)θ≈6,表明Sr2-xAl2SiO7∶x%Sm3+的濃度猝滅機(jī)理是
