和能量传递.PDF

物理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 62, No. 13 (2013) 137802 Ce3, Mn2 共掺的Ca Y (SiO ) F 的发光性质 4 6 4 6 2 和能量传递* † 米瑞宇 夏志国 刘海坤 ( 中国地质大学(北京) 材料学院, 北京 100083 ) ( 2013 年2 月26 日收到; 2013 年3 月12 日收到修改稿) 采用高温固相法制备了Ca Y (SiO ) F : 0.05Ce3 , x Mn2 系列荧光粉, 并对其发光性质以及Ce3 , Mn2 4−x 595 4 6 2 在Ca Y (SiO ) F (CYSF) 基质中的能量传递过程进行了研究. 相结构研究表明: CYSF 属于一种基于磷灰石结构 4 6 4 6 2 的类质同象化合物. CYSF: 0.05Ce3 , x Mn2 荧光粉在200—373 nm 为宽带激发光谱, Ce3 和Mn2 在408 nm 和 3 2 4 4 6 6 602 nm 的发射峰分别由Ce 的5d → 4f 的跃迁和Mn 的 T1 ( G) → A 1 ( S) 的跃迁产生. 光谱重叠现象以及荧 光寿命测试结果证明了Ce3 对Mn2 具有敏化作用, 能级结构分析进一步证实该体系中存在Ce3 → Mn2 的能 量传递过程, 可有效地将Ce3 的蓝光转换为红橙光. 关键词: 磷灰石, 发光性质, 能量传递 PACS: 78.55.Hx DOI: 10.7498/aps.62.137802 的, 两者之间的跃迁吸收和发射都很弱. 但当Mn2 6 4 1 引言 作为激活剂进入基质晶格后, S52 和 G 能级受晶 体场干扰发生劈裂, 自旋禁戒部分解除, 增大跃迁 磷灰石是一族以钙磷酸盐为代表的矿物, 主要 概率, 使发光成为可能. 随晶场对跃迁禁戒性的解 包括氟磷灰石、羟磷灰石、氯磷灰石. 磷灰石的晶 除程度的大小, 以及Mn2 所处基质的不同, Mn2 体化学通式为A [PO ] Z , 式中A 是以Ca2 为代 的荧光光谱的波长范围在490—750 nm 之间变 10 4 6 2 表的2 价阳离子, 如Mg2, Fe2 , Sr2 , Pb2, Cd2, 化5−7 . 目前所了解的以Mn2 为发光中心的无机 Zn2 , Ba2, 稀土元素离子、碱土金属离子Na, 化合物发光材料已经超过了500 种, 这些材料很多 K 以及