新型黄色长余辉材料γ‑SrGa₂O₄∶Bi³⁺的制备及性能 增强出版

新型黄色长余辉材料 γ ‑SrGa 2 O 4 ∶Bi 3+ 的制备及性能 Preparation and Properties of A Novel Yellow Long Persistent Luminescence Material γ -SrGa 2 O 4 ∶Bi 3+ 1 first-author 王亚杰（1997-），男，甘肃天水人，硕士，2022年于兰州大学获得硕士学位，主要从事长余辉发光材料的研究。 E-mail： wangyajie15@lzu.edu.cn http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471799&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471803&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471801&type= 24.89202881 29.88732910 王亚杰 （1997-），男，甘肃天水人，硕士，2022年于兰州大学获得硕士学位，主要从事长余辉发光材料的研究。 E-mail： wangyajie15@lzu.edu.cn wangyajie15@lzu.edu.cn 2 corresp E-mail： 198322wzz@163.com E-mail： 198322wzz@163.com 王忠志（1983-），男，黑龙江东宁县人，硕士，高级工程师，2008年于哈尔滨工业大学获得硕士学位，主要从事稀土发光材料的研究。 E-mail： 198322wzz@163.com http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471805&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471809&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471807&type= 24.89203072 29.88732147 王忠志 （1983-），男，黑龙江东宁县人，硕士，高级工程师，2008年于哈尔滨工业大学获得硕士学位，主要从事稀土发光材料的研究。 E-mail： 198322wzz@163.com 198322wzz@163.com 1 corresp wyh@lzu.edu.cn wyh@lzu.edu.cn 王育华（1965-），男，甘肃甘南藏族自治州人，博士，教授，博士生导师，2001年于日本东北大学获得博士学位，主要从事长余辉发光材料、高亮度LED/Mini LED/Micro LED照明及显示用发光材料、植物生长用发光材料、光电催化材料、发光材料与阻燃材料的复合等光转化材料及器件、极端条件下新材料的合成、结构精修及性能表征的研究。 E-mail： wyh@lzu.edu.cn http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471810&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471814&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471812&type= 24.89202499 29.88732910 王育华 （1965-），男，甘肃甘南藏族自治州人，博士，教授，博士生导师，2001年于日本东北大学获得博士学位，主要从事长余辉发光材料、高亮度LED/Mini LED/Micro LED照明及显示用发光材料、植物生长用发光材料、光电催化材料、发光材料与阻燃材料的复合等光转化材料及器件、极端条件下新材料的合成、结构精修及性能表征的研究。 E-mail： wyh@lzu.edu.cn wyh@lzu.edu.cn 兰州大学 材料与能源学院， 甘肃 兰州　730000 兰州大学 材料与能源学院， 甘肃 兰州　730000 School of Materials and Energy， Lanzhou University， Lanzhou 730000， China School of Materials and Energy， Lanzhou University， Lanzhou 730000， China 包头稀土研究院， 内蒙古 包头　014030 包头稀土研究院， 内蒙古 包头　014030 Baotou Research Institute of Rare Earths， Baotou 014030， China Baotou Research Institute of Rare Earths， Baotou 014030， China 长余辉材料中的深陷阱具有优异的能量存储和释放性能，因此在光学信息存储方面有很大应用优势。本文采用高温固相法合成了新型黄色长余辉材料 γ ⁃SrGa 2 O 4 ∶Bi 3+ ，其发射光谱是以565 nm为中心、范围为400~800 nm的宽带发射，该发射归属于Bi 3+ 离子的 3 P 1 → 1 S 0 跃迁。在紫外灯照射后，观察到 γ ⁃SrGa 2 O 4 ∶Bi 3+ 样品明亮的黄色长余辉发光。通过热释光谱分析可知 γ ⁃SrGa 2 O 4 ∶Bi 3+ 中主要有三种陷阱，其深度分别为0.678，0.838，0.978 eV。深度为0.678 eV的浅陷阱是该材料产生长余辉现象的主要原因，而深度为0.838 eV的深陷阱对应的热释峰强度在12 h后仅下降18.6%，这说明深陷阱中电子释放缓慢。基于材料的深陷阱性能，设计了字母图案并对其进行光学信息存储实验，结果表明该材料在信息存储方面有潜在应用前景。 Deep traps in long persistent luminescence（LPL） materials have excellent energy storage and release properties， and thus have great application advantages in optical information storage. In this paper， a novel yellow long afterglow material γ -SrGa 2 O 4 ∶Bi 3+ was synthesized by high-temperature solid-phase method， and its emission spectrum is a broadband emission centered at 565 nm in the range of 400-800 nm， which is attributed to the 3 P 1 → 1 S 0 transitions of Bi 3+ . The bright yellow LPL of the γ -SrGa 2 O 4 ∶Bi 3+ sample was observed after UV lamp irradiation. The analysis of the thermoluminescence（TL） curve indicates that there are three main traps in γ -SrGa 2 O 4 ∶Bi 3+ with the depths of 0.678， 0.838， 0.978 eV， respectively. The shallow trap with a depth of 0.678 eV is the main reason for the LPL phenomenon of the material， while the intensity of the TL peak corresponding to the deep trap with a depth of 0.838 eV only decreases by 18.6% after 12 h， which indicates the slow electron release in the deep trap. Based on the deep trap properties of the material， the letter patterns were designed and experimented for optical information storage， and the results showed that the material has potential applications in information storage. 信息存储 γ -SrGa 2 O 4 ∶Bi 3+ 黄色长余辉 陷阱 information storage γ -SrGa 2 O 4 ∶Bi 3+ yellow long persistent luminescence trap 1　引　　言 1 长余辉发光材料是一种能在外界光源激发下储存能量、激发停止后可以继续发光的材料 [ 1 1 ] 。当前，已报道的长余辉材料的发光颜色涵盖紫外光、可见光和红外光各个波段。长余辉材料作为一种节能环保的夜间照明材料，被广泛地用在交通运输、消费应急和工艺装饰等方面 [ 2 2 - 3 3 2-3 ] 。随着近些年研究的深入，长余辉材料在信息存储、光催化和生物成像等领域也展现出了良好的应用前景 [ 4 4 - 6 6 4-6 ] 。 长余辉材料的应用和其陷阱深度有着密切关系。一般来说，在320~400 K温度范围内的热释峰有利于室温长余辉发光，适合夜视照明等领域的应用；而温度更高热释峰对应的陷阱，其载流子很难在室温下释放，需要借助加热或光激励才能得以释放，因此可被用于光学信息存储 [ 7 7 - 8 8 7-8 ] 。与传统的磁存储技术相比，光学存储技术具有重复擦写性好、能耗小等优点，基于长余辉的光学存储技术具有很大优势。截至目前，在传统的Eu 2+ 掺杂硅酸盐、铝酸盐长余辉发光材料中，关于黄色长余辉发光材料的报道相对较少。相比于商业化的蓝色、绿色长余辉荧光粉，大多数黄色长余辉材料发光亮度低、持续时间短，难以满足夜间照明的需要，可用于信息存储的更少 [ 9 9 - 11 11 9-11 ] 。 Bi 3+ 电子组态为[Xe]4f 14 5d 10 6s 2 ，其裸露的6s电子对周围的晶体场很敏感，因此其发光可以覆盖整个可见光的光谱范围。近年来有许多掺杂Bi 3+ 的多色长余辉发光材料被报道。BaGa 2 O 4 ∶Bi 3+ 的橙色长余辉可在激发停止后7 d可见 [ 12 12 ] ；CaGa 2 O 4 ∶Bi 3+ 的黄色长余辉可在移除激发源后36 h可见，研究发现在CaGa 2 O 4 中掺杂不同浓度的Bi 3+ 离子形成了连续的缺陷态结构，导致深陷阱浓度大大增加 [ 13 13 ] ；LiScGeO 4 ∶Bi 3+ 和LiYGeO 4 ∶Bi 3+ 是两种被报道的具有优异长余辉性能的紫外长余辉材料，Shi等认为在高温烧结过程中Li的易挥发性导致材料中产生了丰富的缺陷，使得LiYGeO 4 ∶Bi 3+ 表现出优异的余辉性能 [ 14 14 - 15 15 14-15 ] ；Sr 3 Y 2 Ge 3 O 12 ∶Bi 3+ 的长余辉发光覆盖紫外、可见和近红外波段，其余辉可持续60 h以上且日光可激发，报道中也展示了该材料良好的信息存储能力，加热和光激励都可以实现信息的读取 [ 16 16 ] 。Sr 3 Y 2 Ge 3 O 12 ∶Bi 3+ 的余辉呈蓝紫色，在信息读取时不如黄光对人眼敏感。Bi 3+ 掺杂的长余辉材料具有丰富的陷阱，然而将其用于信息存储的研究还比较少，因此开发可用于信息存储的该种材料有很大意义。 在化合物SrGa 2 O 4 中存在 γ 和 β 两种晶相且都属于单斜晶系，其中 γ -SrGa 2 O 4 的空间群为 P 121/ n 1而 β -SrGa 2 O 4 的空间群为 P 121/ c 1。根据刘等的报道，量比为1∶1的SrCO 3 和Ga 2 O 3 在1 000 ℃烧结5 h的情况下产物为纯 γ -SrGa 2 O 4 粉体。当温度高于 1 000 ℃时，产物中 γ -SrGa 2 O 4 相和 β -SrGa 2 O 4 相共存，且随着温度的升高 β -SrGa 2 O 4 相的含量不断增加。当温度达到1 400 ℃时，产物完全变为 β -SrGa 2 O 4 相 [ 17 17 ] 。镓酸盐材料 γ -SrGa 2 O 4 具有合成温度低和化学稳定性好的特点，其结构也容易容纳大量缺陷。本文对Bi 3+ 掺杂的 γ -SrGa 2 O 4 物相结构、能带结构、光致发光、长余辉发光性能进行了系统的研究分析。最后基于上述分析，提出了 γ -SrGa 2 O 4 ∶Bi 3+ 长余辉发光的机理模型。 2　实　　验 1 2.1　样品制备 2 采用高温固相法制备 γ -SrGa 2 O 4 ∶ x Bi 3+ （0≤ x ≤0.03）样品。以SrCO 3 （A.R.）、Ga 2 O 3 （A.R.）和Bi 2 O 3 （A.R.）为初始原料，分别按化学计量比准确称取各组分，加入无水乙醇后充分研磨，混合均匀后放入氧化铝坩埚中。在管式炉中以900 ℃的温度煅烧4 h（升温速率为5 ℃/min），然后冷却至室温。最后取出烧好的样品研磨得到最终产物。 2.2　样品表征 2 材料的物相分析采用D/Max-2400型X射线衍射仪（XRD），辐射源为Cu的Kα射线（ λ =0.154 178 nm）。通过日立S-3400扫描电镜（SEM）获得材料的微观结构图像。利用牛津仪器公司的能谱仪（EDS）分析元素的分布。用Lambda 950紫外可见分光光度计，以BaSO 4 粉末作为仪器校准及参照物，测试了 γ -SrGa 2 O 4 的漫反射光谱（DRS）。利用FS5荧光光谱仪测试样品的光致发光谱（PL）、光致发光激发谱（PLE）、余辉光谱和发光衰减曲线。用PR305荧光余辉亮度测试仪（浙江大学三色仪器有限公司）记录余辉衰减曲线。热释光光谱由FJ-427A型热释光剂量仪（中核仪器厂）采集。 3　结果与讨论 1 3.1　 γ ⁃SrGa 2 O 4 的结构及物相分析 2 采用高温固相法得到了系列Bi 3+ 掺杂的粉末样品。为了检测所得样品的物相纯度，我们对所有样品都进行了XRD测试， 图1 图1 （a）给出了基质及系列掺杂样品的XRD图谱。在与 γ -SrGa 2 O 4 的标准PDF 卡片（ICSD-91222）对比发现，所有样品的衍射峰与标准卡片对应一致，这表明所得样品均为单相的 γ -SrGa 2 O 4 。微量Bi 3+ 离子掺杂并没有改变其物相。为了得到晶体结构的详细信息，对 γ -SrGa 2 O 4 和 γ -SrGa 2 O 4 ∶0.01Bi 3+ 样品的慢扫XRD数据进行了Rietveld精修分析，如 图 1 图 1 （b）、（c）所示。 表1 表1 给出了精修得到的详细结果，样品属于单斜晶系，其空间群为 P 121/ n 1。两个样品的精修剩余因子分别为 R wp =8.82%、 R p =6.62%和 R wp =8.70%、 R p =7.32%，说明精修结果是可靠的。对比两样品精修结果，发现在掺杂Bi 3+ 后晶格参数出现了下降，这说明Bi 3+ 替换了晶格中的大格位从而导致了晶格收缩。基于结构精修结果，我们构建了 γ -SrGa 2 O 4 的晶体结构图。如 图1 图1 （d）所示， γ -SrGa 2 O 4 晶体中Sr有[SrO 7 ]和[SrO 5 ]两种不同的位点（分别记为Sr1和Sr2），而Ga被4个氧原子包围形成[GaO 4 ]四面体。考虑到Sr 2+ （ r =0.135 nm, CN=7）、Ga 3+ （ r =0.047 nm, CN=4）和Bi 3+ （ r =0.103 nm, CN= 6），推测Bi 3+ 离子可能会占据Sr1和Sr2的格位。 化学式 晶系 空间群 a /nm b /nm c /nm β/ （°） Z V /nm 3 R wp /% R p /% χ 2 γ⁃ SrGa 2 O 4 单斜晶系 P 121/ n 1 0.808 76（10） 1.072 19（14） 0.902 26（11） 91.546 6（15） 8 0.782 10（29） 8.82 6.62 1.436 γ ⁃SrGa 2 O 4 ∶0.01Bi 3+ 单斜晶系 P 121/ n 1 0.808 30（11） 1.071 79（13） 0.901 99（11） 91.562 5（13） 8 0.781 128（17） 8.70 7.32 1.389 为了进一步了解样品的形态，我们使用扫描电镜和能谱仪对 γ -SrGa 2 O 4 样品进行了形貌和元素分布分析，如 图1 图1 （e）所示。可以看到颗粒大小和形态是不规则的，而对单颗粒的能谱分析显示各元素在颗粒内部都是均匀分布的，说明样品内物相是均匀的。 3.2　 γ ⁃SrGa 2 O 4 的能带结构、态密度 2 长余辉发光性能与能带结构有着密切关系 [ 18 18 ] 。 图2 图2 （a）、（b）为对 γ -SrGa 2 O 4 采用广义梯度近似（GGA）计算得到的能带结构和态密度分布。由图可知，该化合物具有3.398 eV的直接带隙，为布里渊区G点对应的价带（VB）最顶端和导带（CB）最底端的能量差。VB主要来源于O的2p电子态，而CB主要由Sr的3d电子态组成，这说明带隙主要由Sr—O 相互作用决定。 考虑到GGA倾向于低估材料的带隙值，我们测试了样品的漫反射光谱（DRS）来计算光学带隙（ <math id="M1"><msub><mrow><mi>E</mi></mrow><mrow><mi mathvariant="normal">g</mi></mrow></msub></math> http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471872&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471869&type= 3.38666677 3.72533321 ），如 图2 图2 所示。对于具有直接带隙的材料，计算公式为 [ 19 19 ] ： <math display="block" id="M2"><msup><mrow><mo stretchy="false">[</mo><mi>α</mi><mi>h</mi><mi>ν</mi><mo stretchy="false">]</mo></mrow><mrow><mn mathvariant="normal">2</mn></mrow></msup><mo>=</mo><mi>A</mi><mfenced separators="|"><mrow><mi>h</mi><mi>ν</mi><mo>-</mo><msub><mrow><mi>E</mi></mrow><mrow><mi mathvariant="normal">g</mi></mrow></msub></mrow></mfenced></math> http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471850&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471846&type= 31.49600029 5.24933338 ， <math display="block" id="M3"><mi>F</mi><mfenced separators="|"><mrow><mi>R</mi></mrow></mfenced><mo>=</mo><mi>α</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><msup><mrow><mfenced separators="|"><mrow><mn mathvariant="normal">1</mn><mo>-</mo><mi>R</mi></mrow></mfenced></mrow><mrow><mn mathvariant="normal">2</mn></mrow></msup></mrow><mrow><mn mathvariant="normal">2</mn><mi>R</mi></mrow></mfrac><mo>,</mo></math> http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471858&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471854&type= 35.30599976 8.29733276 其中 α 是吸收系数， <math id="M4"><mi>h</mi><mi>ν</mi></math> http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471864&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471862&type= 3.64066648 2.62466669 是入射光子能量， A 是一个常数， R 是由DRS检测的反射率。从 图2 图2 （c）中的插图可以看到，计算出来的光学带隙（ <math id="M5"><msub><mrow><mi>E</mi></mrow><mrow><mi mathvariant="normal">g</mi></mrow></msub></math> http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471872&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471869&type= 3.38666677 3.72533321 ）约为4.568 eV。计算结果表明 γ -SrGa 2 O 4 的能带结构适合掺杂从而实现长余辉发光。从 图2 图2 （c）中可以发现， γ -SrGa 2 O 4 ∶0.01Bi 3+ 样品在250～450 nm有明显的吸收带，主要来源于Bi 3+ 离子的 3 P 1 → 1 S 0 跃迁。 3.3　光致发光性能 2 图3 图3 （a）是 γ -SrGa 2 O 4 的激发和发射光谱，其在260 nm波长的激发下发出范围为300~600 nm的光，发射光谱峰值位于425 nm。 图3 图3 （b）是 γ -SrGa 2 O 4 ∶0.01Bi 3+ 的激发和发射光谱,由图可知样品的激发峰由峰位位于250 nm和345 nm的宽带组成，对比 γ -SrGa 2 O 4 的光谱，250 nm的激发宽带应来源于基质吸收，而后者归属于Bi 3+ 离子的跃迁。对于Bi 3+ ，6s 2 电子构型中 1 S 0 为基态，6s6p电子构型中分裂的 3 P 0 、 3 P 1 、 3 P 2 和 1 P 1 为激发态。从基态 1 S 0 到激发态 3 P 0 或 3 P 2 的跃迁通常是自旋禁止的。从 1 S 0 到 3 P 1 或 1 P 1 的跃迁是宇称允许的，且由于自旋轨道耦合，具有相对较高的吸收强度。由于 1 S 0 到 1 P 1 的跃迁对应的吸收位于远紫外区，因此不予考虑 [ 20 20 - 21 21 20-21 ] 。样品发射宽带的峰值位于575 nm左右，在450 nm之前没有明显发光峰，因此基质发光对掺杂样品发光的影响可以忽略。基于上述分析，我们认为发射宽带对应的跃迁为Bi 3+ 离子的 3 P 1 → 1 S 0 跃迁。 图3 图3 （c）是 γ -SrGa 2 O 4 ∶0.01Bi 3+ 样品发射光谱的高斯拟合结果，发射光谱可以被峰位位于516 nm和575 nm的高斯峰很好地拟合，对应于晶格中两种可供Bi 3+ 占据的Sr格位。根据Van Uitert经验公式进行位点发光归属的定性判断 [ 22 22 ] ： <math display="block" id="M6"><mi>E</mi><mo>=</mo><mi>Q</mi><mfenced open="[" close="]" separators="|"><mrow><mn mathvariant="normal">1</mn><mo>-</mo><msup><mrow><mfenced separators="|"><mrow><mfrac><mrow><mi>V</mi></mrow><mrow><mn mathvariant="normal">4</mn></mrow></mfrac></mrow></mfenced></mrow><mrow><mfrac><mrow><mn mathvariant="normal">1</mn></mrow><mrow><mi>V</mi></mrow></mfrac></mrow></msup><msup><mrow><mn mathvariant="normal">10</mn></mrow><mrow><mo>-</mo><mfrac><mrow><mi>n</mi><mi>e</mi><mi>a</mi><mi>r</mi></mrow><mrow><mn mathvariant="normal">80</mn></mrow></mfrac></mrow></msup></mrow></mfenced><mo>,</mo></math> http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471878&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471875&type= 37.67666626 12.86933327 其中 E 为发射峰位， Q 为Bi 3+ 离子P轨道的最低位置， V 为激活剂离子的价态， n 为中心阳离子配位数， r 为被取代阳离子的半径。由于 ea 为常数，因此 E 的大小仅与 n 和 R 的乘积成正比，即大的配位数和离子半径对应更高的发射峰位置。由此可知516 nm的发射对应七配位的Sr1格位，而575 nm的发射对应五配位的Sr2格位。 图3 图3 （d）是在250~430 nm激发下测得的 γ -SrGa 2 O 4 ∶0.01Bi 3+ 发射光谱，由图可知改变激发波长发射峰位置保持不变。我们还测试了不同浓度Bi 3+ 掺杂下系列样品的光致发光光谱，如 图 3 图 3 （e）所示。样品的发光强度遵循随Bi 3+ 掺杂浓度的增大先增强后减弱的规律，在掺杂浓度为 x = 0.01时强度最大，这种强度先增后减的现象可以归因于浓度猝灭。为进一步证明 γ -SrGa 2 O 4 ∶0.01Bi 3+ 中存在多个发光中心，我们测试了样品的时间分辨光谱，相邻两个测试点的间隔为4 nm，如 图3 图3 （f）所示。在该光谱中有两个明显的发光中心，与前面高斯拟合得到的两个峰位对应一致，这说明样品的发光主要源自占据Sr1和Sr2格位的Bi 3+ 。在该光谱480~500 nm之间也可以看到发射光，这里对应的发光中心应该来源于基质自发光。 3.4　余辉性能 2 在365 nm紫外光照射3 min后，在 γ -SrGa 2 O 4 样品中没有观察到余辉现象，而在 γ -SrGa 2 O 4 ∶ x Bi 3+ 中观察到黄色长余辉发光现象，其余辉光谱如 图4 图4 （a）所示。与 γ -SrGa 2 O 4 ∶ x Bi 3+ 的发光光谱相比，余辉的发光光谱表现出相似的以555 nm为中心的不对称宽带发射，两者的区别在于峰位有差别，这是由于Bi1和Bi2两个发光中心与陷阱的相互作用导致的。结果表明，Bi 3+ 离子也是余辉过程中的主要发光中心，其发光源于Bi 3+ 离子的 3 P 1 → 1 S 0 跃迁。随着掺杂浓度的提高，初始余辉强度先提高后由于浓度猝灭效应而降低，掺杂浓度 x = 0.01时余辉强度最高。 图4 图4 （b）是紫外灯照射3 min后，在不同放置时间所测得的 γ -SrGa 2 O 4 ∶0.01Bi 3+ 余辉光谱，可以从插图看到测得的所有余辉光谱峰形相似，而余辉强度刚开始迅速降低，随时间延长余辉强度降低速率放缓。 长余辉性能包括余辉强度和余辉持续时间。因此，我们测试了 γ -SrGa 2 O 4 ∶0.01Bi 3+ 的余辉衰减曲线，如 图4 图4 （c）所示。在测试之前，将样品放在紫外灯下照射直至陷阱内已充满电子，停止紫外线照射后，余辉强度在前几分钟迅速减弱，随后余辉强度的下降明显变慢。 γ -SrGa 2 O 4 ∶0.01Bi 3+ 样品的初始余辉强度为0.266 cd/m 2 ，余辉持续近4 h（≥0.000 32 cd/m 2 ）。在 图4 图4 （c）的插图中，对余辉衰减曲线的强度求倒数，得到的新曲线可以揭示陷阱和发射中心之间的能量转移过程。一般来说，如果余辉时间和强度倒数的函数可以用一条直线拟合，那么长余辉发光过程中有电子隧穿的现象 [ 23 23 ] 。从 图4 图4 （c）的插图可以看出，余辉强度的倒数与衰减时间大致成正比。因此，陷阱中的电子不仅通过导带而且有可能直接通过隧穿效应释放从而与发光中心复合。具体来说，浅陷阱中的电子在余辉过程刚开始的时候通过导带迅速释放，深陷阱中的电子主要通过隧穿效应与附近的Bi 3+ 复合。 3.5　热释光曲线 2 对于长余辉材料来说，陷阱的类型、深度和浓度对于长余辉发光过程有着极为重要的作用。为了深入了解 γ -SrGa 2 O 4 ∶0.01Bi 3+ 的陷阱中电子的捕获和释放过程，我们进行了一系列热释光曲线测试。 图5 图5 （a）是紫外灯照射3 min后，所测得 γ -SrGa 2 O 4 和 γ -SrGa 2 O 4 ∶0.01Bi 3+ 样品的热释光曲线。相比于基质样品，掺杂Bi 3+ 之后样品的陷阱浓度有了明显提高，这也就解释了在基质中没有观察到余辉而在掺杂样品中有着明显余辉。 图5 图5 （b）是对 γ -SrGa 2 O 4 ∶0.01Bi 3+ 样品的热释光曲线进行高斯拟合的结果，热释光曲线在339，419，489 K处有3个热释峰。一般来说，339 K属于浅陷阱，而419 K和489 K属于深陷阱。根据经验公式 <math id="M7"><mtext> </mtext><mi>E</mi><mo>=</mo><msub><mrow><mi>T</mi></mrow><mrow><mi mathvariant="normal">m</mi></mrow></msub><mo>/</mo><mn mathvariant="normal">500</mn></math> http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471916&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471912&type= 18.20333290 3.89466691 [ 24 24 ] （ E 为陷阱深度， T m 为热释峰峰位对应的开尔文温度）， γ -SrGa 2 O 4 ∶0.01Bi 3+ 中陷阱的深度分别为0.678，0.838，0.978 eV。 此外我们还测试了 γ -SrGa 2 O 4 ∶ x Bi 3+ 系列样品的热释光曲线，如 图5 图5 （c）所示。不同掺杂浓度对应的热释光曲线形状相似，说明它们有类似的陷阱分布。陷阱浓度随掺杂浓度的提高先增大后由于样品的浓度猝灭而降低。 图5 图5 （d）是紫外灯照射不同时间后，所测得 γ -SrGa 2 O 4 ∶0.01Bi 3+ 的热释光谱，可以看到随照射时间的延长样品的热释光曲线强度不断增加，这意味着陷阱中捕获的电子在不断增多。 一般来说，在室温环境下，被浅陷阱捕获的电子很容易释放出来。然而，深陷阱捕获的电子却很难通过室温热扰动释放出来 [ 25 25 ] 。为了进一步揭示不同陷阱对长余辉发光的贡献，记录了 γ -SrGa 2 O 4 ∶0.01Bi 3+ 样品在不同衰减时间下的热释光曲线（ 图5 图5 （e））。随着衰减时间的延长，热释光曲线中浅陷阱的峰值强度明显减小且峰位向高温方向偏移，表明陷阱释放了越来越多的载流子。在12 h后，深陷阱对应的热释峰相比于刚开始仍然没有明显降低，这意味着大量的载流子仍然储存在深陷阱中。在 图5 图5 （f）中运用初始上升法，计算了 γ -SrGa 2 O 4 ∶0.01Bi 3+ 样品在不同衰减时间下的陷阱深度。计算陷阱深度的公式为 [ 26 26 ] ： <math display="block" id="M8"><mi>I</mi><mfenced separators="|"><mrow><mi>T</mi></mrow></mfenced><mo>=</mo><mi>A</mi><mi mathvariant="normal">e</mi><mi mathvariant="normal">x</mi><mi mathvariant="normal">p</mi><mfenced separators="|"><mrow><mo>-</mo><msub><mrow><mi>E</mi></mrow><mrow><mi>T</mi></mrow></msub><mo>/</mo><mi>k</mi><mi>T</mi></mrow></mfenced><mo>,</mo></math> http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471941&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471937&type= 35.89866638 4.31799984 其中， <math id="M9"><mi>I</mi><mfenced separators="|"><mrow><mi>T</mi></mrow></mfenced></math> http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471946&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471944&type= 7.28133297 3.72533321 为热释光曲线强度， <math id="M10"><mi>T</mi></math> http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471949&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471948&type= 2.28600001 2.62466669 为温度（K）， <math id="M11"><msub><mrow><mi>E</mi></mrow><mrow><mi>T</mi></mrow></msub></math> http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471954&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471952&type= 3.55599999 3.72533321 为陷阱深度， A 和 k 分别为常数和玻尔兹曼常数。陷阱深度是根据拟合直线的斜率估计。随衰减时间的延长，陷阱深度的变化范围为0.675 ~ 0.999 eV。因此， γ -SrGa 2 O 4 ∶0.01Bi 3+ 中的陷阱是连续分布的。 非等价离子之间的置换将引入大量的缺陷，导致材料中产生陷阱。对于 γ -SrGa 2 O 4 ∶0.01Bi 3+ ，Bi 3+ 占据Sr 2+ 的晶格可能产生 <math id="M12"><mi mathvariant="normal">B</mi><msubsup><mrow><mi mathvariant="normal">i</mi></mrow><mrow><mi mathvariant="normal">S</mi><mi mathvariant="normal">r</mi></mrow><mrow><mo>•</mo></mrow></msubsup></math> http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471957&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471955&type= 5.16466665 3.97933316 带正电荷的缺陷，为了让体系保持电中性，CaGa 2 O 4 中就会相应也产生负有效电荷。此外，在高温烧结过程中也会有大量本征缺陷如 <math id="M13"><msubsup><mrow><mi mathvariant="normal">V</mi></mrow><mrow><mi mathvariant="normal">S</mi><mi mathvariant="normal">r</mi></mrow><mrow><mo>″</mo></mrow></msubsup><mi>、</mi><msubsup><mrow><mi mathvariant="normal">V</mi></mrow><mrow><mi mathvariant="normal">O</mi></mrow><mrow><mo>•</mo><mo>•</mo></mrow></msubsup></math> http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471962&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471959&type= 10.15999985 4.40266657 和 <math id="M14"><msubsup><mrow><mi mathvariant="normal">V</mi></mrow><mrow><mi mathvariant="normal">G</mi><mi mathvariant="normal">a</mi></mrow><mrow><mo>‴</mo></mrow></msubsup></math> http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471967&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=36471964&type= 4.82600021 4.06400013 等产生，在紫外光照射时，这些缺陷就可以作为陷阱储存载流子 [ 12 12 , 27 27 ] 。 3.6　余辉机理 2 基于以上分析，我们在 图6 图6 中给出了 γ -SrGa 2 O 4 ∶Bi 3+ 黄色长余辉发光的可能机理模型。首先，在紫外灯照射下，电子会被激发到导带（CB）和Bi 3+ 的 3 P 1 激发态中，同时会在价带（VB）和Bi 3+ 的 1 S 0 基态产生相应的空穴。 3 P 1 激发态中的大部分电子通过辐射跃迁的方式返回 1 S 0 基态，即光致发光过程。部分激发态的电子受热扰动的影响进入导带，会同其他进入导带的电子有可能被 γ -SrGa 2 O 4 ∶Bi 3+ 中的丰富陷阱所捕获。在紫外灯稳定激发一段时间后，陷阱中捕获的电子达到最大值，即陷阱被填满。关掉紫外灯后，浅陷阱中的电子受室温下的热刺激容易释放，与发光中心Bi 3+ 复合产生长余辉发光，而深陷阱中的电子释放速率相对较低，大部分深陷阱中的电子仍能稳定地储存更长时间。在长余辉发光过程中，也有部分深陷阱中的电子通过隧穿效应直接与Bi 3+ 复合产生长余辉发光。 3.7　 γ ⁃SrGa 2 O 4 ∶Bi 3+ 在信息存储方面的应用 2 在上文的热释光测试中我们发现 γ -SrGa 2 O 4 ∶Bi 3+ 存在释放缓慢的高浓度深陷阱，因此我们认为 γ -SrGa 2 O 4 ∶Bi 3+ 在光学信息存储方面有着潜在应用价值。如 图7 图7 （a）、（b）所示，我们将 γ -SrGa 2 O 4 ∶0.01Bi 3+ 填充到字母模型“LZU”中，将该模型在紫外灯下照射3 min后，可以看到明显的黄色余辉图案。随即将该模型在暗室放置3 d后，从图15（c）可以发现图案已完全不可见。考虑到样品中浓度较高的深陷阱在419 K（或146 ℃）左右，将该模型加热到150 ℃，从 图 7 图 7 （d）中发现图案又可以被清晰地观察到。以上实验表明该材料可以被用在信息存储和读取领域。 4　结　　论 1 综上所述，本文采用高温固相法制备了一种黄色长余辉材料 γ -SrGa 2 O 4 ∶Bi 3+ 。根据晶体结构分析，发现 γ -SrGa 2 O 4 中有两种Sr 2+ 格位供Bi 3+ 占据。光致发光光谱分析表明， γ -SrGa 2 O 4 ∶Bi 3+ 的黄色宽带发射归因于Bi 3+ 离子的 3 P 1 → 1 S 0 跃迁。在紫外灯激发后，该长余辉材料表现出良好的长余辉发光性能，余辉过程中的发光中心也是Bi 3+ 。 γ -SrGa 2 O 4 ∶0.01Bi 3+ 样品的初始余辉强度为0.266 cd/m 2 ，余辉持续近4 h（≥0.000 32 cd/m 2 ）。热释光曲线分析表明， γ -SrGa 2 O 4 ∶Bi 3+ 中有丰富的且连续分布的陷阱，浅陷阱在初期快速释放大量电子决定了余辉的亮度，而位于419 K处的深陷阱对应的热释峰强度在12 h后仍保持原强度的81.4%。利用深陷阱缓慢的载流子释放速率，设计实验验证了该材料用于信息存储的可行性，展示了其潜在应用价值。 本文专家审稿意见及作者回复内容的下载地址： http://cjl.lightpublishing.cn/thesisDetails# 10.37188/CJL.20220197. http://cjl.lightpublishing.cn/thesisDetails#10.37188/CJL.20220197. 参考文献 罗昔贤 ， 于晶杰 ， 林广旭 ， 等 . 长余辉发光材料研究进展 ［J］. 发光学报 ， 2002 ， 23 （ 5 ）： 497 - 502 . doi: 10.3321/j.issn:1000-7032.2002.05.017 http://dx.doi.org/10.3321/j.issn:1000-7032.2002.05.017 长余辉发光材料研究进展 LUO X X ， YU J J ， LIN G X ， et al . Development of long after glow phosphors ［J］. Chin. J. Lumin.. ， 2002 ， 23 （ 5 ）： 497 - 502 . （in Chinese） . doi: 10.3321/j.issn:1000-7032.2002.05.017 http://dx.doi.org/10.3321/j.issn:1000-7032.2002.05.017 Development of long after glow phosphors LI Y ， GECEVICIUS M ， QIU J R . Long persistent phosphors-from fundamentals to applications ［J］. Chem. Soc. Rev. ， 2016 ， 45 （ 8 ）： 2090 - 2136 . doi: 10.1039/c5cs00582e http://dx.doi.org/10.1039/c5cs00582e Long persistent phosphors-from fundamentals to applications XU J ， TANABE S . Persistent luminescence instead of phosphorescence： history， mechanism， and perspective ［J］. J. Lumin. ， 2019 ， 205 ： 581 - 620 . doi: 10.1016/j.jlumin.2018.09.047 http://dx.doi.org/10.1016/j.jlumin.2018.09.047 Persistent luminescence instead of phosphorescence： history， mechanism， and perspective ZHUANG Y X ， WANG L ， LV Y ， et al . Optical data storage and multicolor emission readout on flexible films using deep-trap persistent luminescence materials ［J］. Adv. Funct. Mater. ， 2018 ， 28 （ 8 ）： 1705769-1-9 . doi: 10.1002/adfm.201705769 http://dx.doi.org/10.1002/adfm.201705769 Optical data storage and multicolor emission readout on flexible films using deep-trap persistent luminescence materials LI H H ， WANG Y H . Photocatalysis enhancement of CaAl 2 O 4 ∶Eu 2+ ， Nd 3+ @TiO 2 composite powders ［J］. Res. Chem. Intermed. ， 2010 ， 36 （ 1 ）： 51 - 59 . doi: 10.1007/s11164-010-0113-x http://dx.doi.org/10.1007/s11164-010-0113-x Photocatalysis enhancement of CaAl2O4∶Eu2+， Nd3+@TiO2 composite powders 刘峰 ， 杨峰 ， 杨慧 ， 等 . 红外波段的长余辉发光 ［J］. 发光学报 ， 2018 ， 39 （ 11 ）： 1487 - 1495 . doi: 10.3788/fgxb20183911.1487 http://dx.doi.org/10.3788/fgxb20183911.1487 红外波段的长余辉发光 LIU F ， YANG F ， YANG H ， et al . Long persistent luminescence in the infrared ［J］. Chin. J. Lumin. ， 2018 ， 39 （ 11 ）： 1487 - 1495 . （in Chinese） . doi: 10.3788/fgxb20183911.1487 http://dx.doi.org/10.3788/fgxb20183911.1487 Long persistent luminescence in the infrared SUN X Y ， ZHANG J H ， ZHANG X ， et al . Long lasting yellow phosphorescence and photostimulated luminescence in Sr 3 SiO 5 ∶Eu 2+ and Sr 3 SiO 5 ∶Eu 2+ ， Dy 3+ phosphors ［J］. J. Phys. D Appl. Phys. ， 2008 ， 41 （ 19 ）： 195414-1-4 . Long lasting yellow phosphorescence and photostimulated luminescence in Sr3SiO5∶Eu2+ and Sr3SiO5∶Eu2+， Dy3+ phosphors 庄逸熙 ， 陈敦榕 ， 解荣军 . 面向光学信息存储应用的深陷阱长余辉发光材料 ［J］. 激光与光电子学进展 ， 2021 ， 58 （ 15 ）： 1516001-1-24 . doi: 10.3788/lop202158.1516001 http://dx.doi.org/10.3788/lop202158.1516001 面向光学信息存储应用的深陷阱长余辉发光材料 ZHUANG Y X ， CHEN D R ， XIE R J . Persistent luminescent materials with deep traps for optical information storage ［J］. Laser Optoelectron. Prog. ， 2021 ， 58 （ 15 ）： 1516001-1-24 . （in Chinese） . doi: 10.3788/lop202158.1516001 http://dx.doi.org/10.3788/lop202158.1516001 Persistent luminescent materials with deep traps for optical information storage JIA D D . Enhancement of long-persistence by Ce co-doping in CaS∶Eu 2+ ， Tm 3+ red phosphor ［J］. J. Electrochem. Soc. ， 2006 ， 153 （ 11 ）： H198 - H201 . doi: 10.1149/1.2337087 http://dx.doi.org/10.1149/1.2337087 Enhancement of long-persistence by Ce co-doping in CaS∶Eu2+， Tm3+ red phosphor VAN DEN EECKHOUT K ， SMET P F ， POELMAN D . Luminescent afterglow behavior in the M 2 Si 5 N 8 ∶Eu family （ M = Ca， Sr， Ba） ［J］. Materials ， 2011 ， 4 （ 6 ）： 980 - 990 . doi: 10.3390/ma4060980 http://dx.doi.org/10.3390/ma4060980 Luminescent afterglow behavior in the M2Si5N8∶Eu family （M = Ca， Sr， Ba） KOJIMA Y ， TAKAHASHI A ， UMEGAKI T . Synthesis of orange-red-emitting Eu 2+ ， Pr 3+ codoped SrS long afterglow phosphor ［J］. J. Lumin. ， 2014 ， 146 ： 42 - 45 . doi: 10.1016/j.jlumin.2013.08.063 http://dx.doi.org/10.1016/j.jlumin.2013.08.063 Synthesis of orange-red-emitting Eu2+， Pr3+ codoped SrS long afterglow phosphor LI H M ， CAI J Z ， PANG R ， et al . A strategy for developing thermal-quenching-resistant emission and super-long persistent luminescence in BaGa 2 O 4 ∶Bi 3+ ［J］. J. Mater. Chem. C ， 2019 ， 7 （ 42 ）： 13088 - 13096 . doi: 10.1039/c9tc04963k http://dx.doi.org/10.1039/c9tc04963k A strategy for developing thermal-quenching-resistant emission and super-long persistent luminescence in BaGa2O4∶Bi3+ WANG S B ， CHEN W B ， ZHOU D C ， et al . Long persistent properties of CaGa 2 O 4 ∶Bi 3+ at different ambient temperature ［J］. J. Am. Ceram. Soc. ， 2017 ， 100 （ 8 ）： 3514 - 3521 . doi: 10.1111/jace.14875 http://dx.doi.org/10.1111/jace.14875 Long persistent properties of CaGa2O4∶Bi3+ at different ambient temperature ZHANG Y ， CHEN D X ， WANG W L ， et al . Long-lasting ultraviolet-a persistent luminescence and photostimulated persistent luminescence in Bi 3+ -doped LiScGeO 4 phosphor ［J］. Inorg. Chem. Front. ， 2020 ， 7 （ 17 ）： 3063 - 3071 . doi: 10.1039/d0qi00578a http://dx.doi.org/10.1039/d0qi00578a Long-lasting ultraviolet-a persistent luminescence and photostimulated persistent luminescence in Bi3+-doped LiScGeO4 phosphor SHI J P ， SUN X ， ZHENG S H ， et al . Super-long persistent luminescence in the ultraviolet a region from a Bi 3+ -doped LiYGeO 4 phosphor ［J］. Adv. Opt. Mater. ， 2019 ， 7 （ 19 ）： 1900526-1-6 . doi: 10.1002/adom.201900526 http://dx.doi.org/10.1002/adom.201900526 Super-long persistent luminescence in the ultraviolet a region from a Bi3+-doped LiYGeO4 phosphor ZHOU Z H ， WANG X ， YI X D ， et al . Rechargeable and sunlight-activated Sr 3 Y 2 Ge 3 O 12 ∶Bi 3+ UV-visible-NIR persistent luminescence material for night-vision signage and optical information storage ［J］. Chem. Eng. J. ， 2021 ， 421 ： 127820-1 - 11 . doi: 10.1016/j.cej.2020.127820 http://dx.doi.org/10.1016/j.cej.2020.127820 Rechargeable and sunlight-activated Sr3Y2Ge3O12∶Bi3+ UV-visible-NIR persistent luminescence material for night-vision signage and optical information storage YANG S H ， TU H F . Novel SrGa 2 O 4 phosphor for tunable blue-white luminescence ［J］. J. Electrochem. Soc. ， 2005 ， 152 （ 1 ）： H1 - H5 . doi: 10.1149/1.1825914 http://dx.doi.org/10.1149/1.1825914 Novel SrGa2O4 phosphor for tunable blue-white luminescence LAI J A ， QIU J B ， WANG Q ， et al . Disentangling site occupancy， cation regulation， and oxidation state regulation of the broadband near infrared emission in a chromium-doped SrGa 4 O 7 phosphor ［J］. Inorg. Chem. Front. ， 2020 ， 7 （ 12 ）： 2313 - 2321 . doi: 10.1039/d0qi00332h http://dx.doi.org/10.1039/d0qi00332h Disentangling site occupancy， cation regulation， and oxidation state regulation of the broadband near infrared emission in a chromium-doped SrGa4O7 phosphor ZHOU Y P ， SETO T ， KANG Z Y ， et al . Design of highly efficient deep-red emission in the Mn 4+ doped new-type structure CaMgAl 10 O 17 for plant growth LED light ［J］. Dalton Trans. ， 2021 ， 50 （ 34 ）： 11793 - 11803 . doi: 10.1039/d1dt02088a http://dx.doi.org/10.1039/d1dt02088a Design of highly efficient deep-red emission in the Mn4+ doped new-type structure CaMgAl10O17 for plant growth LED light KANG F W ， YANG X B ， PENG M Y ， et al . Red photoluminescence from Bi 3+ and the influence of the oxygen-vacancy perturbation in ScVO 4 ： a combined experimental and theoretical study ［J］. J. Phys. Chem. C ， 2014 ， 118 （ 14 ）： 7515 - 7522 . doi: 10.1021/jp4081965 http://dx.doi.org/10.1021/jp4081965 Red photoluminescence from Bi3+ and the influence of the oxygen-vacancy perturbation in ScVO4： a combined experimental and theoretical study JU H D ， DENG W P ， WANG B L ， et al . The structure and luminescence properties of green Ca 3 Al 2 O 6 ∶Bi 3+ phosphors ［J］. J. Alloys Compd. ， 2012 ， 516 ： 153 - 156 . doi: 10.1016/j.jallcom.2011.12.011 http://dx.doi.org/10.1016/j.jallcom.2011.12.011 The structure and luminescence properties of green Ca3Al2O6∶Bi3+ phosphors ZHANG Q ， WANG X C ， DING X ， et al . A broad band yellow-emitting Sr 8 CaBi（PO 4 ） 7 ∶Eu 2+ phosphor for n-UV pumped white light emitting devices ［J］. Dyes Pigm. ， 2018 ， 149 ： 268 - 275 . doi: 10.1016/j.dyepig.2017.10.004 http://dx.doi.org/10.1016/j.dyepig.2017.10.004 A broad band yellow-emitting Sr8CaBi（PO4）7∶Eu2+ phosphor for n-UV pumped white light emitting devices LI H M ， PANG R ， LUO Y Q ， et al . Commendable Pr 3+ -activated Ba 2 Ga 2 GeO 7 phosphor with high-brightness white long-persistent luminescence ［J］. J. Mater. Chem. C ， 2019 ， 7 （ 22 ）： 6698 - 6705 . doi: 10.1039/c9tc01735f http://dx.doi.org/10.1039/c9tc01735f Commendable Pr3+-activated Ba2Ga2GeO7 phosphor with high-brightness white long-persistent luminescence ZHOU X F ， GENG W Y ， GUO H J ， et al . K 4 CaGe 3 O 9 ∶Mn 2+ ， Yb 3+ ： a novel orange-emitting long persistent luminescent phosphor with a special nanostructure ［J］. J. Mater. Chem. C ， 2018 ， 6 （ 27 ）： 7353 - 7360 . doi: 10.1039/c8tc01845f http://dx.doi.org/10.1039/c8tc01845f K4CaGe3O9∶Mn2+， Yb3+： a novel orange-emitting long persistent luminescent phosphor with a special nanostructure GUO H J ， WANG Y H ， CHEN W B ， et al . Ca 6 BaP 4 O 17 ∶Eu 2+ ， Gd 3+ ： a yellow emitting long-lasting phosphor with high brightness and long afterglow duration ［J］. New J. Chem. ， 2016 ， 40 （ 1 ）： 613 - 618 . doi: 10.1039/c5nj02575c http://dx.doi.org/10.1039/c5nj02575c Ca6BaP4O17∶Eu2+， Gd3+： a yellow emitting long-lasting phosphor with high brightness and long afterglow duration LIANG Y J ， LIU F ， CHEN Y F ， et al . New function of the Yb 3+ ion as an efficient emitter of persistent luminescence in the short-wave infrared ［J］. Light Sci. Appl. ， 2016 ， 5 （ 7 ）： e16124 - 1 - 6 . doi: 10.1038/lsa.2016.124 http://dx.doi.org/10.1038/lsa.2016.124 New function of the Yb3+ ion as an efficient emitter of persistent luminescence in the short-wave infrared SUN W Z ， PANG R ， LI H M ， et al . Investigation of a novel color tunable long afterglow phosphor KGaGeO 4 ∶Bi 3+ ： luminescence properties and mechanism ［J］. J. Mater. Chem. C ， 2017 ， 5 （ 6 ）： 1346 - 1355 . doi: 10.1039/c6tc04012h http://dx.doi.org/10.1039/c6tc04012h Investigation of a novel color tunable long afterglow phosphor KGaGeO4∶Bi3+： luminescence properties and mechanism 10.37188/CJL.20220197 O482.31 A 1000-7032（2022）10-1542-10 王亚杰,王忠志,王育华.新型黄色长余辉材料 γ ‑SrGa 2 O 4 ∶Bi 3+ 的制备及性能[J].发光学报,2022,43(10):1542-155110.37188/CJL.20220197. 王亚杰,王忠志,王育华.新型黄色长余辉材料γ‑SrGa2O4∶Bi3+的制备及性能[J].发光学报,2022,43(10):1542-155110.37188/CJL.20220197. WANG Ya-jie,WANG Zhong-zhi,WANG Yu-hua.Preparation and Properties of A Novel Yellow Long Persistent Luminescence Material γ -SrGa 2 O 4 ∶Bi 3+ [J].Chinese Journal of Luminescence,2022,43(10):1542-155110.37188/CJL.20220197. WANG Ya-jie,WANG Zhong-zhi,WANG Yu-hua.Preparation and Properties of A Novel Yellow Long Persistent Luminescence Material γ-SrGa2O4∶Bi3+[J].Chinese Journal of Luminescence,2022,43(10):1542-155110.37188/CJL.20220197. 北方稀土项目（NERE201908）资助 Supported by Foundation of China Northern Rare Earth（NERE201908） 2022-05-19 2022-06-05 2022-10-05 2022-11-04 发光学报 10 43