Die Laserfluoreszenzanzeigetechnologie zeigt aufgrund ihrer niedrigen Kosten und ihres specklefreien Vorteils breite Anwendungsperspektiven im Bereich der Laseranzeige. Diese Technologie stellt strenge Anforderungen an die fluoreszierenden Materialien, wobei die Fluoreszenzlebensdauer der Aktivatorionen so kurz wie möglich sein soll. Die Fluoreszenzlebensdauer der Ce³⁺-Ionen liegt normalerweise im Nanosekundenbereich, jedoch konzentriert sich die Emission der bestehenden Ce³⁺-aktivierten Leuchtstoffe, die auf blauer Lichterregung basieren, hauptsächlich im blau-grünen bis gelben Bereich, während im orange-roten Bereich ein Mangel besteht. In diesem Artikel wurde das Y₃Mg₂AlSi₂O₁₂:Ce³⁺-Leuchtpulver durch Festkörper-Hochtemperatursynthese hergestellt, wobei systematisch Flußmittel und Sintern optimiert wurden, um die Bildung von Apatit-Nebenphasen effektiv zu unterdrücken und erfolgreich reines Y₃Mg₂AlSi₂O₁₂ herzustellen. Dieses reine Leuchtpulver zeigt hervorragende optische Eigenschaften, wobei die Emissionsintensität bei Raumtemperatur im Vergleich zur Optimierung um etwa 150 % erhöht wurde, die innere und äußere Quanteneffizienz erreichten 78,73 % bzw. 49,07 %, und die Emissionsintensität bei 150 ℃ behält noch 70,1 % der Intensität bei Raumtemperatur bei. Um eine spektrale Rotverschiebung zu erreichen, wurde in dieser Arbeit basierend auf einer Gitterregelungsstrategie das Ion Gd³⁺ mit großem Ionradius an der Y³⁺-Stelle eingeführt. Erfolgreich wurde eine Serie von Proben Y_2.95-zGd_zMg₂AlSi₂O₁₂:5%Ce³⁺ (z=0~1,2) synthetisiert. Unter Anregung mit 460 nm blauem Licht kann diese Serie von Leuchtstoffen eine orang-rote Emission im Bereich von 500~800 nm realisieren. Mit Erhöhung des Gd³⁺-Dotiergrades z auf 1,2 verschiebt sich der Hauptemissionspeak von 602 nm auf 617 nm, und der entsprechende CIE-Farbkoordinatenwert x verschiebt sich von 0,5397 auf 0,5628.

Orang-rotes Leuchtpulver im Granatsystem; Gittersteuerung; Reinephasensynthese; Ce³⁺-Aktivierung