編號：CYYJ02010
篇名：(Mg1-xSrx)2SiO4∶(Eu3+,F-)熒光粉的物相及光譜
作者：汪雨 羅嵐 郭銳 徐詩林 孫傳耀
關(guān)鍵詞： 堿土硅酸鹽 晶體結(jié)構(gòu) 熒光光譜 能量傳遞
機(jī)構(gòu)： 南昌大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 南昌大學(xué)江西省輕質(zhì)高強(qiáng)結(jié)構(gòu)材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
摘要： 采用高溫固相法在空氣氛圍下在1 150℃制備(Mg 1-x Sr x)2SiO 4(x=0~1)粉末。物相分析表明,隨著Sr離子含量由小到大,(Mg 1-x Sr x)2SiO 4基質(zhì)晶相組成將發(fā)生如下變化:γ-Mg 2SiO 4、β-Mg 2SiO 4混合相(x=0)→α-Sr 2SiO 4、β-Sr 2SiO 4、γ-Mg 2SiO 4、β-Mg 2SiO 4、Sr 3MgSi 2O 8混合相(0.2≤x≤0.8)→α-Sr 2SiO 4和β-Sr 2SiO 4混合相(x=1);當(dāng)x=0.2時(shí)主晶相為高溫β-Mg 2SiO 4,而在x=0時(shí)主晶相為低溫γ-Mg 2SiO 4。紫外發(fā)光照相和光譜表明,當(dāng)x=0.2時(shí),(Mg 1-x Sr x)1.96 SiO 4∶0.04(Eu 3+,F-)紅光發(fā)射亮度最大。進(jìn)一步晶體結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)Sr離子可以固溶入β-Mg 2SiO 4使得β-Mg 2SiO 4更為穩(wěn)定,同時(shí)晶格略微增大;化學(xué)配比為(Mg 0.8 Sr 0.2)2SiO 4粉末在1 250℃煅燒可以得到平均粒徑為21.68μm的單相β-Mg 2SiO 4粉末。對于單相(Mg 0.8 Sr 0.2)2-y SiO 4∶y(Eu 3+,F-)系列熒光粉,其XPS分析表明Eu離子以三價(jià)進(jìn)入晶格;光譜分析表明在365 nm和254 nm激發(fā)下,有595,615(主峰),655,705 nm紅光銳峰發(fā)射(對應(yīng)5D 0→7F n,n=1,2,3,4);且y=0.04為最佳銪離子摻雜濃度(此時(shí)其量子效率、壽命均達(dá)到最大);基于Blasse理論可判斷銪離子間能量傳遞方式為基于輻射躍遷的電四極-電四極作用。
