Изучение механизма передачи энергии и эффекта подавления излучения при нулевой концентрации люминофора с совместным допированием Eu²⁺/Tb³⁺ Sr9Gd(PO4)5(SiO4)F2

HUO Yang ,  

ZHANG Bingye ,  

摘要

В данной работе использован метод высокотемпературного твердого синтеза с апатитовой матрицей Sr9Gd(PO4)5(SiO4)F2 (SGPSF) в качестве объекта исследования. Успешно создана люминесцентная система с совместным допированием Eu2+/Tb3+, а также систематически исследована внутренняя связь между кристаллической структурой и оптическими свойствами. Результаты рентгеновской дифракции показали, что все образцы имеют единственную фазу апатита; Eu2+ и Tb3+ успешно вошли в кристаллическую решетку при стабильной структуре. Люминесцентные свойства образцов показали, что Eu2+ демонстрирует широкополосное излучение в синей области, спектр эмиссии можно аппроксимировать двумя пиками Гаусса на 434 нм и 458 нм. Tb3+ показывает характерное зеленое узкополосное излучение ⁵D4→⁷FJ, спектральное перекрытие обеспечивает условия для эффективной передачи энергии, и с увеличением концентрации Tb3+ наблюдается эффект подавления излучения при нулевой концентрации. Анализ эмиссионного спектра и спектра флуоресцентного затухания показал, что передача энергии Eu2+→Tb3+ в основном обусловлена электродипольно-квадрупольным взаимодействием, максимальная эффективность передачи достигает 71,63%. Кроме того, система имеет хорошее поглощение в диапазоне 270–420 нм ближнего ультрафиолета и сохраняет хорошие люминесцентные характеристики при 420 К (общая интенсивность светоизлучения составляет 54,69% от комнатной температуры). В заключение, люминофор с совместным допированием Eu2+/Tb3+ в SGPSF обладает регулируемой люминесценцией, эффективной передачей энергии и превосходной термической стабильностью, имеет потенциальное применение в белых светодиодах.

关键词

Апатит;подавление концентрации;белый светодиод;передача энергии

阅读全文