Estudio del mecanismo de transferencia de energía y del comportamiento de extinción a concentración cero del fósforo co-dopado Eu²⁺/Tb³⁺ Sr9Gd(PO4)5(SiO4)F2
Este trabajo utiliza el método de estado sólido a alta temperatura, con la matriz de apatita Sr9Gd(PO4)5(SiO4)F2 (SGPSF) como objeto de estudio. Se construyó con éxito un sistema de emisión con co-dopaje de Eu2+/Tb3+, y se investigó sistemáticamente la relación intrínseca entre la estructura cristalina y las propiedades ópticas. Los resultados de difracción de rayos X (XRD) indican que todas las muestras son de una sola fase de apatita; Eu2+ y Tb3+ entraron con éxito en la red cristalina con estructura estable. Las propiedades de emisión de las muestras muestran que Eu2+ exhibe una emisión de banda ancha en la región azul, con picos de emisión que pueden ajustarse con dos picos Gaussianos en 434 nm y 458 nm. Tb3+ presenta una emisión estrecha verde típica ⁵D4→⁷FJ, la superposición espectral entre ambos proporciona condiciones para una transferencia de energía eficiente, y con el aumento en la concentración de Tb3+, la muestra presenta un fenómeno de extinción a concentración cero. El análisis del espectro de emisión y del espectro de decaimiento fluorescente de la muestra aclara que la transferencia de energía Eu2+→Tb3+ está dominada principalmente por la interacción dipolo eléctrico-cuadrupolo, con una eficiencia máxima de transferencia del 71.63%. Asimismo, este sistema tiene buena absorción en el rango de 270–420 nm en el cercano ultravioleta, y mantiene un buen rendimiento lumínico a 420 K (la intensidad total de emisión es el 54.69% respecto a la temperatura ambiente). En resumen, el fósforo co-dopado Eu2+/Tb3+ en SGPSF presenta emisión ajustable, transferencia de energía eficiente y excelente estabilidad térmica, con potencial aplicación en LEDs blancos.
关键词
Apatita;Extinción de concentración;LED blanco;Transferencia de energía