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1. 西北大学 光子学与光子技术研究所
2. 西北大学 化工学院
3. 西北大学 物理学系, 陕西 西安 710069
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收稿日期:2008-07-09,
修回日期:1900-01-02,
网络出版日期:2009-04-30,
纸质出版日期:2009-04-30
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江 东, 胡晓云, 张德恺, 等. Eu掺杂SiO2纳米基质的发光特性[J]. 发光学报, 2009,30(2):247-251.
The Luminescent Properties of Eu Doped SiO<sub>2</sub> Nano-matrix[J]. Chinese journal of luminescence, 2009, 30(2): 247-251.
采用溶胶-凝胶(sol-gel)法制备了Eu掺杂的SiO
2
干凝胶
分别用光致发光(PL)光谱、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、红外吸收(IR)谱等分析手段对样品进行了表征
研究了SiO
2
的基质中Eu
3+
、Eu
2+
的发光特性以及退火温度对发射光谱的影响
并对其发光机理进行了分析。结果表明
样品掺杂均匀
颗粒尺寸大约在50~80 nm
硼(B)离子进入SiO
2
网格
成为了基质的一部分
改变了基质的网络结构。当采用258 nm激发样品时
随着退火温度的升高
红光发射强度先增强后减弱。对于经800 ℃退火处理的样品红光发射最强
出现了576 nm(
5
D
0
→
7
F
0
)
620 nm(
5
D
0
→
7
F
2
)
658 nm(
5
D
0
→
7
F
3
)3条谱线
其中主峰位于 620 nm红光发射
对应于Eu
3+
离子的
5
D
0
→
7
F
2
超灵敏跃迁
进一步说明B离子参与到基质中
形成了Si—O—B键
导致Eu
3+
离子所处配位环境的对称性降低
从而有利于Eu
3+
离子的特征发射;当采用271 nm激发样品时
随着退火温度的升高
蓝光发射强度先增强后减弱
经850 ℃退火的样品400~500 nm蓝光发射最强
归属于Eu
2+
的5d→4f的跃迁发射
证明在铝离子(Al
3+
)存在的情形下
在高温退火过程中Al
3+
部分取代Si
4+
形成AlO
-
4
基团
掺杂Eu
3+
填补AlO
-
4
基团附近的空位
增加了Eu
3+
周围的AlO
-
4
四面体中氧原子的电子给予能力
使得Eu
3+
还原成Eu
2+
从而得到了较强的蓝光发射。但是
当退火温度达到900 ℃时
由于稀土离子发生位置的迁移形成团簇红光和蓝光都明显地降低。
paper
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