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掺杂Sm3+离子的磷酸盐基氧化物和氧氟化物玻璃在固态照明应用中的对比研究

DOI：10.1016/j.jre.2018.09.008 期刊：Journal of Rare Earths 出版年份：2019 更新时间：2025-09-23 15:23:52
摘要： 研究了掺杂Sm3?的氧化物和氧氟磷酸盐玻璃的物理及发光特性。采用传统熔融淬火法制备了化学组成为69P?O?-10BaO-10ZnO-10Gd?O?-1Sm?O?（氧化物玻璃）和69P?O?-10BaO-10ZnO-10GdF?-1Sm?O?（氧氟玻璃）的样品。通过密度、摩尔体积、折射率、FTIR、UV-Vis-NIR、光致发光、放射发光、衰减时间曲线及CIE色度图等手段对样品进行表征。氧化物玻璃的密度和折射率值高于氧氟玻璃。FTIR光谱显示氧氟玻璃中O-H基团减少。UV-Vis-NIR光谱中观察到Sm3?的特征峰位于360、372、402、438、419、473、944、1077、1227、1373、1474、1529和1585 nm，分别对应基态6H?/?向4D?/?、6P?/?、6P?/?、4I??/?、6F??/?、6F?/?、6F?/?、6F?/?、6F?/?、6H??/?和6F?/?激发态的跃迁。光致发光和放射发光表明氧氟玻璃样品的发射强度优于氧化物玻璃。采用Judd-Ofelt理论计算了J-O强度参数Ωλ（λ=2,4,6）及辐射特性参数（跃迁概率、受激发射截面和分支比），其中Ω参数趋势为Ω?>Ω?>Ω?，4G?/?→6H?/?跃迁的跃迁概率、发射截面和分支比最高。制备样品的CIE坐标位于橙色区域，氧化物与氧氟玻璃的色温值均为3776.105。氧氟玻璃的衰减时间（1.32 ms）短于氧化物玻璃（1.62 ms）。结果表明这些玻璃样品是制备冷橙光的优良候选材料。
作者： M. Shoaib，G. Rooh，R. Rajramakrishna，N. Chanthima，N. Kiwsakunkran，H.J. Kim，J. Kaewkhao，S. Tuscharoen
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究并比较掺杂Sm3+的氧化物和氧氟磷酸盐玻璃在固态照明应用中的物理及发光性能。

研究成果

该氧氟玻璃由于具有较低的声子能量和较少的羟基基团，展现出更优异的发光性能，使其成为固态照明中橙红色发光应用的理想候选材料。Judd-Ofelt分析证实了其具备激光作用的潜力，而CIE坐标表明其发射冷色调橙光。

研究不足

该研究仅限于特定玻璃成分，可能无法推广至其他体系。熔体淬火技术可能引入差异，且分析依赖于具有固有假设的理论模型。未来需进一步研究结构变化及其对发光性能的影响。

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