Ce3+Tb3+离子间能量传递机理的研究.pdfVIP

3 第19卷第3期 黑龙江大学自然科学学报 V01．19No 2002年9月 JOURNALoFNATURALSClFNCEOFHEILONGJIANGUNIVFRSlTY 文章编号：100l一7011(2002)03—00了5一04 c：+T3+离子在正硼酸盐中能量传递机理的研究 段恒勇 (黑龙江省森工管理干部学院工程与技术系，黑龙江哈尔滨150080) 离子问能量传递机理为偶极一偶极相互作用的无辐射共振能量传递．激活荆TF离子的临界 传递几率(∞)和效率()，_远远大于81％． 关键词：敏化荆；激活剂；无辐射共振能量 中图分类号：0644．1 文献标识码：A 1 c：+和联+离子的发光特性 s 由稀土元素位于周期表Ⅲ。族，在ce原子中4f壳层有两个电子。而在《+中，除失去最外层的两个6 也可以激发到能量相当高的6s态或电荷转移态，当电子从4f态激发到5d态后又返回到4f态时就产生发光． cnl～。如 e+的5d态易受外场的影响．它的发射光谱可以从紫外一直延伸到可见光区，其变化范围犬于20000 此宽的变化范围是其它三价稀土离子所不如的。由于e+离子的发光是属于5d一4f跃迁的带状发射，所 以．光谱强度高。 aIl。1或更夫，由 a+离子5d组态能级劈裂受自旋一轨道的影响约为103cln“Ⅲ，但晶场对其影响可达104 此可导致由a+离子在不同基质中的吸收带和发射带可能出现于从紫外到可见的一个相当宽的范围．发射峰 离子在这一点上无法与c：+离子相比的。由此可见基质对c：’离子的吸收和发射起着十分重要的作用． T。原子最外层的两个6 二…·激发态依次为：5仁k。5D，……．R+离子的发光特性受晶场影响小，发射为线状谱温度对其影响不丈． 2 无辐射共振能量传递 由于c：+离子在不同基质中有不同的吸收和发射位置，因而能量传递或敏化作ffj需要在一定的基质中方 能实现．Blas“2I于1967年研究了《’对E+，战+，s等雨lD；+离子在一蝗基质中实现敏化的可能性，结果是在 体是有实用价值的高效绿色磷光体，因此在各种基质中进行了r．泛的研究． 我们知道，发光是物质内部以某种方式吸收能量转化为光辐射的过程．可粗分为三个阶段：激发，能量传 输和复合发光。在发光中心浓度不很高或其他特殊情况F，可以近似认为稀十离子发光均属于分立中心发 收稿日期200l一】0一16 作者简介：段*i庸(1958一)，男．山东郏城人。副教授．主要研究方向发光材料与显示技术 万方数据 ．76． 黑龙江大学自然科学学报 第19卷 光，它们之间无相互作用以及周围介质对中心的作用很小，此时，发光的增长和衰减规律很简单。在掺杂样品 中，当忽略载流子的运动，激子的能量传递后。主要就只剩下两种不同的能量传递机制． (】)通过施主s@nsj豳哪的发射和受主A(a删埘ler)的再吸收辐射传递． (2)施主s和受主A之间的无辐射共振能量传递． 由于再吸收能量传递的效率依赖于被s激发的A是否效率高，它要求S的发射与A的吸收区有较大的 重迭以及A有强的吸收系数，～般在无机系统中这种能量传递可以忽略“．所以只需研究第二种能量传递，无 辐射共振能量传递有两种主要的机制它们是电多极相互作用和交换相互作用“，而实际中我们很难区分多极 和交换两种相互作用．假如样品中所掺人的施主和受主杂质是三维空间随机分布的，在忽略施主间的相互作 用；载流子的运动；激子的能量传递以及能量反传的情况下，由于在无机系统中施主S位ns删到受主A 经典统计处理可得出施主(敏化剂)