Estudo do mecanismo de transferência de energia e comportamento de extinção em concentração zero do fósforo co-dopado Eu²⁺/Tb³⁺ Sr9Gd(PO4)5(SiO4)F2

HUO Yang ,  

ZHANG Bingye ,  

摘要

Este artigo utiliza o método de estado sólido em alta temperatura, tendo como objeto de estudo a matriz de apatita Sr9Gd(PO4)5(SiO4)F2 (SGPSF). Foi construído com sucesso um sistema de emissão co-dopado com Eu2+/Tb3+ e investigada sistematicamente a relação intrínseca entre a estrutura cristalina e as propriedades ópticas. Os resultados da difração de raios X (XRD) indicam que todas as amostras possuem fase única de apatita; Eu2+ e Tb3+ entraram com sucesso na rede cristalina com estrutura estável. As propriedades de emissão das amostras mostram que Eu2+ exibe emissão de banda larga na região azul, com picos de emissão ajustados por duas emissões Gaussianas localizadas em 434 nm e 458 nm. Tb3+ apresenta emissão estreita verde típica ⁵D4→⁷FJ, e a sobreposição espectral entre eles fornece condições para transferência eficiente de energia, e com o aumento da concentração de Tb3+, a amostra apresenta fenômeno de extinção em concentração zero. A análise do espectro de emissão e do decaimento fluorescente da amostra esclarece que a transferência de energia Eu2+→Tb3+ é dominada principalmente pela interação dipolo elétrico-quadrupolo, com eficiência máxima de transferência de 71,63%. Ao mesmo tempo, este sistema possui boa absorção no intervalo de 270–420 nm no próximo ultravioleta, e mantém bom desempenho de emissão a 420 K (a intensidade total de emissão é 54,69% da temperatura ambiente). Em resumo, o fósforo co-dopado Eu2+/Tb3+ SGPSF apresenta emissão ajustável, transferência eficiente de energia e excelente estabilidade térmica, com potencial aplicação em LED branco.

关键词

Apatita;Extinção de concentração;LED branco;Transferência de energia

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