水热合成法制备的钇和钆正硼酸盐中Ce3?向Tb3?的能量传递

摘要： 我们研究了通过200°C水热合成法获得的掺铈和掺铽的钆、钇正硼酸盐的结构、红外吸收光谱、光致发光光谱特性及形貌，以及基于钇、钆、镥的正硼酸盐固溶体（组成为RECe0.01Tb0.1BO3，其中RE=Lu0.5Gd0.39、Lu0.5Y0.39和Y0.5Gd0.39）。钇正硼酸盐Y1–x–yCexTbyBO3的X射线衍射谱显示其具有六方晶格（空间群P63/m），经970°C退火后转变为单斜晶格（空间群C2/c）。对所研究正硼酸盐进行高温退火处理后，当样品在铈离子吸收带激发时，Tb3+离子的发光强度会提高两个数量级以上。该效应源于高温下正硼酸盐中Ce3+离子浓度显著增加。研究表明，铽离子发光源自Ce3+向Tb3+的能量传递，这种通过铈与铽之间偶极-偶极相互作用机制实现的能量传递效率高达约85%。