Estudio de los mecanismos de transferencia de energía y comportamiento de extinción de concentración cero en el fosforo fluorescente co-dopado Eu²⁺/Tb³⁺ con Sr9Gd(PO4)5(SiO4)F2

HUO Yang ,  

ZHANG Bingye ,  

摘要

Se adoptó el método de fase sólida de alta temperatura, utilizando la matriz de apatita Sr9Gd(PO4)5(SiO4)F2(SGPSF)como objeto de estudio. Se logró construir el sistema de emisión co-dopado Eu2+/Tb3+ y se investigó sistemáticamente la relación intrínseca entre la estructura cristalina y las propiedades ópticas. Los resultados de XRD muestran que todas las muestras tienen una única fase de apatita, con Eu2+ y Tb3+ entrando exitosamente en la red cristalina de manera estable. Las propiedades lumínicas de las muestras indicaron que Eu2+ exhibe emisión de banda ancha en la región azul, con picos ajustados mediante Gauss ubicados en 434 nm y 458 nm. Tb3+ muestra emisión verde de banda estrecha típica para la transición ⁵D4→⁷FJ, y el solapamiento espectral proporciona condiciones para una transferencia de energía eficiente. A medida que aumenta la concentración de Tb3+, aparece el fenómeno de extinción de concentración cero. El análisis de los espectros de emisión y las curvas de decaimiento fluorescente confirmó que la transferencia de energía Eu2+→Tb3+ está dominada principalmente por la interacción dipolar-cuadrupolar eléctrica, con una eficiencia de transferencia máxima del 71,63 %. Además, este sistema presenta buena absorción en la región de ultravioleta cercano (270~420 nm) y sigue mostrando buen rendimiento luminoso a 420 K (la intensidad total de emisión representa el 54,69 % en comparación con la temperatura ambiente). En resumen, el fosforo fluorescente co-dopado Eu2+/Tb3+ en SGPSF combina emisión ajustable, transferencia de energía eficiente y excelente estabilidad térmica, lo que tiene valor potencial para aplicaciones en LED blancos.

关键词

apatita; extinción de concentración; LED blanco; transferencia de energía

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