最新刊期
      2011年第32卷第5期

        特邀报告

      • Ce3+离子激活的(氟)磷酸盐基质发光材料的光谱特性

        梁宏斌, 田梓峰, 钟玖平, 潘国强, 张国斌, 石军岩, 苏锵
        2011, 32(5): 411-416. DOI: 10.3788/fgxb20113205.0411
        摘要：利用高温固相反应方法合成了Ce3+离子激活的氟磷酸盐基质发光材料Na2Gd0.99Ce0.01PO4F2和多磷酸盐基质发光材料MGd0.99Ce0.01(PO3)4(M=Na,K,Cs)。通过光谱研究发现,在Na2Gd0.99Ce0.01PO4F2的真空紫外-紫外(VUV-UV)激发光谱上,可以看到Ce3+离子中心波长分别在316,266,235,216,206 nm等处的5个f→d跃迁激发带, 其5d→2FJ(J=5/2,7/2)发射峰分别位于350,375 nm, 由此推测Ce3+离子在该氟磷酸盐基质晶格中可能只占据一个格位。研究了Ce3+离子激活多磷酸盐样品MGd0.99Ce0.01(PO3)4 (M=Na, K, Cs)在紫外光和X射线激发下的发光性质,发现该系列多磷酸盐样品在X射线激发下有较高的光产额,有可能被发展成为一类性能优良的闪烁体发光材料。  
        关键词：Ce3+;氟磷酸盐;多磷酸盐;发光   
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        更新时间：2020-08-12

        材料合成及性能研究

      • 王磊, 张霞, 郝振东, 骆永石, 王笑军, 张家骅
        2011, 32(5): 417-422. DOI: 10.3788/fgxb20113205.0417
        摘要：通过在YAG ∶ Ce3+ 和YAG ∶ Ce3+, Pr3+ 荧光粉体系中分别掺入Cr3+ 离子来提高蓝光管芯白光LED的显 色指数。Cr3+ 离子的加入,增加了红光发射,这归因于Cr3+的2E-4A2跃迁的零声子线和声子边带发光。Ce3+→ Cr3+的能量传递是增强红光发射的重要方式,在YAG ∶ Ce3+, Cr3+ 体系中,由发射光谱得到的Cr3+ 的红光与Ce3+ 黄光发射强度的比值(I2/I1)与通过寿命测量得到的强度比很好符合。YAG ∶ Ce3+, Pr3+, Cr3+ 体系中,在只有Ce3+ 离子被激发的状态下(λex =340 nm), 3种能量传递过程同时存在:Ce3+→Pr3+、Ce3+→Cr3+ 和Pr3+→Cr3+,进一步增加了红光比例。利用这两种荧光粉和460 nm蓝光发射管芯封装得到的白光LED,在正向驱动电流为20 mA时,LED的显色指数分别为80.4和81.4。  
        关键词：YAG;能量传递;WLED   
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        更新时间：2020-08-12

      • 单晶ZnO 纳米棒的H2O2 辅助水热法制备与表征

        刘宝, 吴佑实, 吴莉莉, 张长桥
        2011, 32(5): 423-427. DOI: 10.3788/fgxb20113205.0423
        摘要：以二水醋酸锌和氢氧化钠为起始原料,采用H2O2辅助水热法制备了粒径分布均匀的ZnO纳米棒,用XRD、FTIR、FESEM、HRTEM和SEAD等手段对其进行了表征。结果表明,制备的ZnO纳米棒是单晶体,具有六边形截面并沿[0001]晶体方向生长。光致发光谱(PL)测试结果表明,添加H2O2制得的ZnO纳米棒在390 nm处的紫外发射峰大幅增强,而在558 nm处的绿色发射峰则很弱。加入H2O2可以调节ZnO晶体的成核和生长速率,改善晶体的质量。  
        关键词：氧化锌;表征;双氧水;水热法   
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        更新时间：2020-08-12

      • 水热合成ZnTe纳米粉的发光性能

        徐幸梓, 王必本, 陈玉安
        2011, 32(5): 428-432. DOI: 10.3788/fgxb20113205.0428
        摘要：利用Zn粉和Te粉为原材料,通过水热法在160 ℃下合成了ZnTe纳米粉,并用X射线衍射仪、X射线能谱仪、透射电子显微镜和显微Raman光谱对其进行了表征。X射线衍射谱表明合成的ZnTe具有闪锌矿结构。X射线能谱给出的结果表明合成的ZnTe中主要元素是Zn和Te,并含有杂质O。透射电子显微镜照片显示出合成的ZnTe纳米粉颗粒不均匀,其大小为8~160 nm,并且小颗粒ZnTe发生了聚集。Raman谱在206,411,615 cm-1处显示出ZnTe的3个纵向光学声子振动模式。在室温下对ZnTe纳米粉的发光性能进行了研究,其荧光谱在535.6 nm处显示出弱的施主-受主对的复合发光,在581,699 nm处分别显示出与Zn空位-杂质缺陷联合体和等电中心氧俘获有关的强发光峰。利用有关理论解释了室温下施主-受主对的复合辐射。  
        关键词：水热法;ZnTe纳米粉;Raman谱;发光   
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        更新时间：2020-08-12
      • 程宇琪, 李成仁, 牛淑云, 殷海涛
        2011, 32(5): 433-439. DOI: 10.3788/fgxb20113205.0433
        摘要：采用高温固相烧结法制备了Ho3+单掺杂、Ho3+ /Yb3+共掺杂、Ho3+/Er3+共掺杂和Ho3+ /Yb3+ /Er3+共掺杂等系列硼硅酸盐玻璃,测量了样品的激发光谱和发射光谱。结果表明:Ho3+单掺杂样品的激发光谱与发射光谱的强度随其浓度增加而逐渐减弱,原因是高浓度掺杂导致Ho3+离子产生猝灭效应;Ho3+/Yb3+共掺杂玻璃由于Yb3+离子的敏化作用,光谱强度增强;Ho3+/Yb3+/Er3+共掺杂样品中Ho3+离子向 Er3+离子发生能量传递,Ho3+离子的激发光谱和发射光谱强度均减弱。同时讨论了峰值波长为550 nm宽带发射峰的发光机制。  
        关键词：Ho3+/Yb3+/Er3+共掺杂硅酸盐玻璃;激发光谱;发射光谱   
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        更新时间：2020-08-12

      • Eu2+ 激活的Ba5-xSrx(PO4)3Cl 的发光性质

        任国强, 杨艳民, 马淑媛
        2011, 32(5): 440-444. DOI: 10.3788/fgxb20113205.0440
        摘要：采用高温固相法合成了Eu2+激活的Ba5-xSrx(PO4)3Cl(x=0,1,2,3,4,5)蓝色发光粉。样品的XRD衍射光谱表明,随着Ba2+浓度的增加,衍射峰向小角度方向移动。所有样品的激发光谱都存在两个激发峰,随着Ba2+浓度的增加,两个尖峰逐渐靠近,同时激发峰强度降低,这种现象可以通过位形坐标解释。激发和发射光谱及发射光谱色坐标数据表明,Eu2+掺杂的Ba3Sr2(PO4)3Cl样品可以用作近紫外LED激发的蓝色荧光粉。  
        关键词：LED;荧光粉;光发射   
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        更新时间：2020-08-12

      • 荧光粉(Ca2.94-xLuxCe0.06)(ScMg)Si3O12 的晶体结构和荧光性质

        刘永福, 张霞, 郝振东, 王笑军, 张家骅
        2011, 32(5): 445-450. DOI: 10.3788/fgxb20113205.0445
        摘要：利用高温固相反应制备了一种由Lu改进的黄色荧光粉(Ca2.94-xLuxCe0.06)(ScMg)Si3O12(缩写为CLSMS ∶ Ce3+),其中,0≤x≤0.94。同时研究了Lu含量对荧光粉的晶相、发光性质以及温度特性的影响。结果表明,Lu的引入导致荧光增强,其原因是由于Ce3+吸收增强而不是荧光粉内量子效率增加。通过控制Lu的摩尔分数可以获得纯的晶相,进一步实现Ce3+的高强度宽带发射。当Lu的摩尔分数x=0.54时,样品的荧光强度达到最大值,其值为不含Lu时荧光强度的156%。同时,含Lu的荧光粉比不含Lu的荧光粉表现出优越的温度特性。将含有Lu的荧光粉和蓝光LED芯片结合,得到显色指数86,流明效率为86 lm/W的白光LED。  
        关键词：黄色荧光粉;硅酸盐;白光LED   
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        更新时间：2020-08-12
      • 金海杰, 田莲花
        2011, 32(5): 451-455. DOI: 10.3788/fgxb20113205.0451
        摘要：采用高温固相法制备了荧光粉Y2-x(W,Mo)O6 ∶ Eu3+,xLi+,利用X射线衍射仪和电子扫描显微镜对样品的结构和形貌进行了表征,并利用荧光光谱法分析了样品的光谱特性。首先在Y2WO6中掺入少量的Mo6+离子,掺入Mo6+后增加了原Y2WO6 ∶ Eu3+的激发光谱在近紫外光区的吸收,扩展了激发光谱的谱宽,但却使Y2WO6 ∶ Eu3+发光强度降低。为解决这一问题,在Y2W0.96Mo0.04O6 ∶ Eu3+中掺入Li+离子,Li起到助熔剂和润滑剂的作用,有效提高了Y2W0.96Mo0.04O6 ∶ Eu3+的发光强度。  
        关键词：白光LED;固溶体;Y2-x(W;Mo)O6 ∶ Eu3+;xLi+   
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        更新时间：2020-08-12

      • Sm3+ 掺杂对CaMoO4 ∶ Eu3+ 红色荧光粉结构和发光性质的影响

        丁洪岩, 孙江亭, 刘威, 孟庆裕, 吕树臣
        2011, 32(5): 456-461. DOI: 10.3788/fgxb20113205.0456
        摘要：采用共沉淀法制备了CaMoO4 ∶ Eu3+,Sm3+纳米荧光粉材料。系统研究了Sm3+离子的引入对CaMoO4 ∶ Eu3+材料的结构和发光性质的影响。结果表明:纳米材料的尺寸随着Sm3+离子掺杂浓度的增加而变小。Sm3+的引入,可实现Sm3+和Eu3+之间的能量传递, 使Eu3+在近紫外405 nm处的激发增强,进而使Eu3+在613 nm的红光发射增强,且Sm3+的摩尔分数为5%时,发光强度最强。 计算得到CaMoO4 ∶ 0.1Eu3+和CaMoO4 ∶ 0.1Eu3+, 0.05Sm3+红光发射的色度坐标分别为(0.661,0.329)和(0.667,0.328)。可见,Sm3+的引入可有效提高CaMoO4 ∶ 0.1Eu3+发光的色纯度,使之更好地接近国际标准值(0.67,0.33)。  
        关键词：CaMoO4 ∶ Eu3+红色荧光粉;白光LED;Sm3+离子;共沉淀法   
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        更新时间：2020-08-12

        器件制备及器件物理

      • 垂直氧化锌纳米线中的激射现象

        郭振, Andreazza-Vignolle Caroline, Andreazza Pascal, 赵东旭, 刘益春, 张立功, 李炳辉, 张振中, 申德振
        2011, 32(5): 462-465. DOI: 10.3788/fgxb20113205.0462
        摘要：通过水热的方法以退火0.5 h的ZnO薄膜作为籽晶,得到垂直的ZnO纳米线。在 X射线衍射谱中,除了Si的(400)衍射峰以外,只观察到了ZnO的(002)衍射峰。 室温光致发光谱中出现了强的紫外发射峰,同时也伴随着弱的缺陷相关的发射。这些数据表明垂直的ZnO纳米线序列有着较好的晶体质量。同时,通过光泵浦也观察到了ZnO纳米线中的激光发射。 当激发功率密度超过阈值且进一步增加时,出现了多模发射峰,其积分强度随着激发功率密度的增大呈非线性的增长,并且在96 kW·cm-2处能清晰地观察到从自发发射到激射的转变。  
        关键词：激光;ZnO;垂直纳米线   
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        更新时间：2020-08-12

      • LaPO4 ∶ Eu3+@SiO2 核壳结构发光纳米棒的制备与表征

        刘桂霞, 李若兰, 董相廷, 王进贤
        2011, 32(5): 466-470. DOI: 10.3788/fgxb20113205.0466
        摘要：在不加任何表面活性剂的条件下,通过水热法直接合成了LaPO4 ∶ Eu3+纳米棒,并采用溶胶-凝胶法在其表面修饰了一层SiO2, 得到了LaPO4 ∶ Eu3+@SiO2纳米棒。XRD分析表明,样品包覆前后均属于单斜晶系的独居石型的LaPO4。FTIR分析表明,LaPO4 ∶ Eu3+粒子与SiO2是以化学键的形式结合在一起。由TEM照片可见,所得LaPO4 ∶ Eu3+样品为直径约20 nm、长度达300~500 nm的长径比较大的纳米棒。通过改变TEOS的加入量得到了不同包覆层厚度的LaPO4 ∶ Eu3+@SiO2纳米棒。荧光光谱分析表明:以259 nm作为激发波长,LaPO4 ∶ Eu3+发光纳米棒的主发射峰位于591 nm,为Eu3+的特征橙红光发射,归属于Eu3+的5D0→7F1跃迁。随着SiO2包覆层厚度的增加,样品的激发光谱和发射光谱的强度逐渐减弱,峰形和谱峰的位置没有明显的变化。  
        关键词：LaPO4 ∶ Eu3+;纳米棒;核壳;包覆;发光材料   
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        更新时间：2020-08-12
      • 张安邦, 马向阳, 金璐, 杨德仁
        2011, 32(5): 471-475. DOI: 10.3788/fgxb20113205.0471
        摘要：利用磁控溅射法以不同条件在重掺硼硅片(p+-Si)上制备Ti薄膜,经过一定条件下的热氧化转化为TiO2薄膜,从而形成TiO2/p+-Si异质结。研究表明:要使TiO2/p+-Si异质结产生显著的电致发光,其中的TiO2薄膜必须呈现单一的锐钛矿相,这就要求在较低的功率下溅射获得晶粒尺寸较小的Ti薄膜。此外,TiO2的薄膜厚度需要控制在合理的范围。文中对上述结果的物理机制进行了探讨。  
        关键词：二氧化钛;硅;异质结;电致发光   
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        更新时间：2020-08-12
      • 徐容, 张丹丹, 袁高林, 谢莲, 葛芝莉, 谢洪平
        2011, 32(5): 476-481. DOI: 10.3788/fgxb20113205.0476
        摘要：以二苯甲酰甲烷(DBM)、邻菲罗琳(phen)和丙烯酸(AA)为配体,制备了铕的配合物Eu(Ⅲ)(DBM)2-(phen) (AA)。利用Stöber法合成了SiO2纳米粒。通过超声辅助,将脂溶性的强荧光铕配合物吸附到SiO2纳米粒上,再包覆阳离子聚电解质聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDAC)和阴离子聚电解质聚丙烯酸(PAA),从而制备了Eu(Ⅲ) (DBM)2 (phen) (AA)@SiO2/PDAC/PAA荧光纳米粒。采用透射电镜、紫外光谱、红外光谱、荧光光谱和Zeta电位等技术对荧光纳米粒进行了表征。作为一种新型的荧光纳米探针,该荧光纳米粒具有粒度均一且分布窄、荧光强度大、低泄漏和光稳定性好等优点,而表面包覆的PAA带有丰富的羧基,可直接与生物分子大量连接,可作为优良的时间分辨荧光标记物用于各种高灵敏生物检测中。  
        关键词：荧光;铕配合物;二氧化硅纳米粒;聚电解质   
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        更新时间：2020-08-12

      • ZnMgO 生长中压强和衬底对薄膜性质的影响

        陈慧, 顾书林, 朱顺明
        2011, 32(5): 482-486. DOI: 10.3788/fgxb20113205.0482
        摘要：利用金属有机源化学气相沉积(MOCVD)生长方法,在2.5 kPa和5 kPa生长压强下,分别以sapphire(Al2O3)和ZnO为衬底生长ZnMgO薄膜。研究分析了样品的晶体结构、表面形貌、光电学性质。结果表明,衬底和生长压强对ZnMgO薄膜的生长有重要影响。5 kPa高压生长和以ZnO为衬底均有利于ZnMgO薄膜中Mg的掺入。  
        关键词：ZnMgO薄膜;衬底;生长压强   
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        更新时间：2020-08-12

      • 色散位移光纤中拉曼散射与参量放大增益谱

        贾维国, 杨盛际, 尹健全, 王旭颖, 张俊萍, 樊国梁
        2011, 32(5): 487-492. DOI: 10.3788/fgxb20113205.0487
        摘要：由斯托克斯波和反斯托克斯波所满足的耦合微分方程,考虑泵浦波是线偏振光,其偏振方向沿x轴,推导出了同偏振方向受激拉曼散射和参量放大同时作用下,斯托克斯波和反斯托克斯波的增益谱。引入平行拉曼散射增益系数的洛伦兹模型,研究了色散位移光纤中斯托克斯波和反斯托克斯波的增益谱随相关参数的变化关系。结果表明,斯托克斯波与反斯托克斯波的增益谱呈现出不对称,其增益谱与三色散系数β3无关。同时讨论了反斯托克斯波与斯托克斯波|Eax/Esx|的比值随频移的增加而快速衰减的变化特性。  
        关键词：色散位移光纤;受激拉曼散射;参量放大;增益谱;频移   
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        更新时间：2020-08-12

      • 基于白光干涉的光缆无损伤识别方法

        孙晶华, 陈聪
        2011, 32(5): 493-498. DOI: 10.3788/fgxb20113205.0493
        摘要：提出一种基于白光干涉的光缆无损伤识别方法。将光纤的两端环接,入射光波经耦合器分成两束光,以相反的方向在同一根光纤中传播,用探测器接收另一端产生的信号。在外加作用力下,对并列在一起的两根光纤产生的光程变化进行了理论分析,推导出光缆识别系统输出信号的理论表达式,对系统输出的信号进行了仿真计算。分别利用冲击信号、正弦信号、音乐信号作为外加信号测得输出信号,进行频谱分析,并与输入信号进行对比,验证该方法的可行性。  
        关键词：光缆识别;光纤;白光干涉;无损伤;声音识别   
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        更新时间：2020-08-12

      • 键合型PU/Eu(Cit)Phen 荧光纳米纤维制备与表征

        宋秋生, 张恺, 马海红, 许顺, 宋远周
        2011, 32(5): 499-504. DOI: 10.3788/fgxb20113205.0499
        摘要：合成了含—OH(羟基)的Eu(Cit)Phen(铕-柠檬酸-邻菲咯啉)三元配合物与端—NCO(异氰酸酯)基PU(聚氨酯)预聚物,通过—OH与—NCO间加成反应及1,3-丙二醇扩链反应制备键合型PU/Complex稀土高分子材料,将其溶液经静电纺丝制得具有荧光性能的纳米纤维。采用FT-IR、SEM、XRD、DSC和PL对其微观结构与性能进行了表征。结果表明:纳米纤维形态良好,直径为300~800 nm;纤维中三元配合物与PU间形成了共价键键合;随着三元配合物用量增加,纳米纤维直径变小,结晶性能降低,玻璃化转变温度上升,荧光性能逐渐增强。  
        关键词：稀土配合物;聚氨酯;静电纺丝;纳米纤维;光致发光   
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        更新时间：2020-08-12

        光谱分析

      • 1,8-萘酰亚胺荧光单体的合成及光谱的量子化学研究

        张跃华, 张其平, 石文艳, 雷武, 夏明珠, 王风云
        2011, 32(5): 505-513. DOI: 10.3788/fgxb20113205.0505
        摘要：以4-溴-1,8-萘二甲酸酐和N-甲基哌嗪为原料,合成了3种水溶性1,8-萘酰亚胺荧光单体,并以红外光谱、氢核磁共振谱、质谱及元素分析对产物进行了表征,测定了它们的激发光谱和发射光谱。运用PM3方法对这3种化合物的基态和激发态进行了几何构型全优化。结构分析表明:基态下,3种荧光单体的环均处于同一平面,且体系为较大的共轭体系。振动分析表明,上述优化构型均为稳定结构。在此基础上,应用含时密度泛函理论(TD-DFT),在B3LYP/6-31G*水平下分别计算了该3种单体的激发和发射光谱。预测的光谱性质与实验结果符合得较好。  
        关键词：荧光单体;密度泛函;激发波长;发射波长;量子化学   
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        更新时间：2020-08-12
      • 李宗群, 张敏, 薛文, 裘灵光
        2011, 32(5): 514-518. DOI: 10.3788/fgxb20113205.0514
        摘要：采用水热法,将锌片与对苯二甲酸(H2BDC)反应原位合成[Zn(BDC)(H2O)2]n薄膜。利用XRD和SEM分别对薄膜的结构、形貌和尺寸等进行了表征。结果表明,薄膜是由一维链状结构的金属-有机骨架材料纳米晶构成的,随着水热时间的增加,薄膜中的[Zn(BDC)(H2O)2]n 纳米晶晶粒尺寸逐渐减小。该薄膜在紫外光的激发下可发出较强的荧光,硝基化合物会对薄膜的荧光产生强烈的猝灭作用,响应速率快并具有可逆性。硝基化合物的体积在0.25‰~2%之间时,猝灭效率呈线性关系,表明薄膜对硝基苯类有机污染物具有高效、高灵敏度的传感性能。  
        关键词：金属-有机骨架;原位制备;薄膜;荧光猝灭;传感   
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        更新时间：2020-08-12
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