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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%。
关键词： 正硼酸盐、发光、Ce3+、水热合成、能量传递、Tb3+
更新于2025-11-14 15:14:40
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基于熔盐添加的GdAlO<SUB align="right">3:Tb<SUP align="right">3+</SUP>磷光体的发光特性
摘要： 通过碳酸氢铵共沉淀技术制备了(Gd1–xTbx)AlO3 (x = 0–0.12)材料。在相对较低的1000°C温度下即可获得分散性良好的纯相(Gd1–xTbx)AlO3。在最佳紫外激发波长275 nm下，光致发光(PL)光谱显示出(Gd1–xTbx)AlO3体系中Tb3+的一系列5D4–7FJ跃迁，其中最强的绿色发射峰位于~546 nm处。Gd3+的8S7/2–6IJ f-f内层跃迁与Tb3+的4f8–4f75d1跃迁在275 nm处存在重叠，表明存在Gd3+→Tb3+的能量传递，且发现Tb3+的猝灭含量约为10 at%。通过引入熔盐可进一步改善GdAlO3:Tb3+荧光粉的发光性能，确定最佳熔盐组成为NaCl/Na2SO4混合物（含5 wt% NaCl），熔盐混合物与前驱体的质量比为2:1，并详细研究了发光性能与熔盐组成的关系。
关键词： 能量传递，GdAlO3:Tb3+荧光粉，熔盐法，发光性能
更新于2025-09-23 15:22:29
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通过快速且经济高效的微波辅助固相合成法获得的X射线闪烁体Gd2O2S:Tb3+材料
摘要： 本工作报道了微波辅助固态（MASS）合成法作为一种快速、经济且环保的Gd2O2S:Tb3+ X射线闪烁标准样品制备方法。该制备过程以活性炭作为微波吸收体，使用普通家用微波炉（无需特殊气体装置）。与先前采用传统固态方法的报道相比，MASS法显著缩短了合成时间并降低了能耗（标称功率最高降低97%）。从Gd2O3和Tb4O7前驱体及单质硫出发，仅需10分钟单步合成即可获得高结晶度粉末。为获得具有优异闪烁效率的100%纯材料，需进行两次各25分钟的微波处理。微波合成过程中活性炭原位产生的还原性CO气氛使得同步辐射X射线吸收（SR-XAS）实验未检测到Tb4+杂质。通过同步辐射真空紫外（VUV）光致发光和同步辐射X射线激发光学发光（XEOL）进行了光谱研究。两步合成制备的材料因具有更高晶体纯度和发射强度而展现出更优的闪烁性能，在X射线成像和闪烁生物探测等技术应用中具有广泛适用性。
关键词： 同步辐射，掺杂铽的氧化钆(II)硫化物(Gd2O2S:Tb3+)，微波辅助固态合成，X射线闪烁体
更新于2025-09-23 15:21:01
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Ce3+单掺杂及Ce3+/Tb3+共掺杂Na3LuSi2O7磷光体的发光性能与能量传递研究
摘要： Na3LuSi2O7:Ce3+和Na3LuSi2O7:Ce3+, Tb3+荧光粉通过传统高温固相反应法在弱还原气氛下合成。采用X射线衍射(XRD)、光致发光(PL)发射与激发光谱对合成荧光粉进行表征，系统研究了Ce3+单掺杂及Ce3+/Tb3+共掺杂浓度对Na3LuSi2O7荧光粉结构、发光性能及能量传递的影响。结果表明：基质中Ce3+与Tb3+间的能量传递主要通过偶极-四极机制实现，并通过猝灭浓度法和光谱重叠法计算了离子对临界距离(Rc)。基于优异的PL特性，通过调节激活剂(Ce3+,Tb3+)掺杂浓度，该材料有望成为固态照明与显示领域的理想基质材料。
关键词： 发光，Na3LuSi2O7:Ce3+,Tb3+荧光粉，能量传递
更新于2025-09-24 02:47:14
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Ca(Mg<sub>0.8</sub>Al<sub>0.2</sub>)(Si<sub>1.8</sub>Al<sub>0.2</sub>)O<sub>6</sub>:Ce<sup>3+</sup>,Tb<sup>3+</sup> 磷光体：结构调控、密度泛函理论计算及其在pc-wLED应用中的发光性能
摘要： 通过固相反应法成功设计出由CaMgSi2O6（记为CMSO）演化而来的改性结构Ca(Mg0.8Al0.2)(Si1.8Al0.2)O6（记为CMASO），该材料共掺杂Ce3+和Tb3+离子并应用于磷光转换型白光发光二极管（pc-wLED）。通过Rietveld精修验证了Mg2+和Si4+部分被Al3+取代引发的结构变化。采用密度泛函理论（DFT）计算带隙以佐证Al3+进一步取代的效应，漫反射光谱（DRS）证实了计算结果的准确性。磷光体CMASO:Ce3+在280-370 nm宽激发波长范围内呈现蓝光发射。与CMSO:Ce3+相比，尽管发光中心数量相同，结构变化导致吸收范围拓宽且发射峰红移。详细讨论了这些现象的成因。共掺杂磷光体CMASO:Ce3+,Tb3+随Tb3+浓度增加呈现蓝至绿的色变。结合商用红色磷光体CaAlSiN3:Eu2+与紫外LED（UV-LED）芯片，选定样品实现了白光发射，其相关色温（CCT）为6137 K，显色指数（Ra）达80.5，表明其可作为pc-wLED潜在应用磷光材料。
关键词： Ce3+，pc-wLED，DFT，发光性能，Tb3+，Ca(Mg0.8Al0.2)(Si1.8Al0.2)O6，磷光体转换白光发光二极管，密度泛函理论
更新于2025-09-19 17:13:59
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高效近紫外激发Ca2YHf2Al3O12:Ce3+,Tb3+绿色发光石榴石荧光粉及其在高显色性暖白光LED中的潜在应用
摘要： 具有宽带近紫外（近-UV）激发和高效可见光发射的无机荧光粉对制备高性能近紫外泵浦白光发光二极管（LED）至关重要。本研究报道了通过高温固相反应法成功制备的新型高效近紫外激发Ce3?/Tb3?共掺杂Ca?YHf?Al?O??（CYHA）绿色发光石榴石荧光粉。采用X射线衍射、场发射扫描电镜、能谱分析、元素面分布、光致发光、CIE色坐标、内外量子效率及温度依赖性发射光谱等手段对样品进行表征。研究发现，由于CYHA中Ce3?向Tb3?的高效能量传递，CYHA:Ce3?,Tb3?样品在370-470 nm区域呈现以Ce3?离子4f-5d跃迁为主导的宽激发带（峰值约408 nm），并在408 nm激发下显示出对应Tb3?离子5D?→7F???跃迁的强特征绿光发射（约543 nm）。Ce3?→Tb3?的能量传递机制归因于四极-四极相互作用，传递效率高达93.2%。值得注意的是，经组分优化的CYHA:0.03Ce3?,0.6Tb3?样品展现出优异的内量子效率（78.5%）和外量子效率（56%），显著优于单掺Tb3?的CYHA:0.6Tb3?样品（IQE=8%，EQE=2.2%）。最终将400 nm近紫外LED芯片与制备的CYHA:0.03Ce3?,0.6Tb3?绿色荧光粉、商用BaMgAl??O??:Eu2?蓝色荧光粉及商用CaAlSiN?:Eu2?红色荧光粉混合封装，制成原型白光LED器件。该器件在120 mA驱动电流下发射出显色性优异的暖白光，其CIE色坐标为(0.391, 0.356)，相关色温低至3528 K，显色指数高达92.3。本研究为开发高显色指数近紫外泵浦暖白光LED的高效色转换材料开辟了新途径。
关键词： 白光LED、绿色发光石榴石荧光粉、Ce3+/Tb3+共激活、近紫外激发、能量传递
更新于2025-09-19 17:13:59
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Sr6Gd2Na2(PO4)6F2:Tb3+, Eu3+磷光体在近紫外白光LED中的能量传递与可调谐光致发光
摘要： 通过高温固相反应法成功合成了一系列磷灰石型Sr6Gd2Na2(PO4)6F2:Tb3+, Eu3+荧光粉。基于X射线衍射分析的物相结构检测表明，所得Sr6Gd2Na2(PO4)6F2:Tb3+, Eu3+样品结晶良好且无杂质相。研究详细考察了光致发光发射谱、激发谱及衰减曲线，证实Tb3+向Eu3+的主要能量传递符合偶极-四极相互作用机制。通过调节Tb3+与Eu3+离子比例，该荧光粉发光颜色可轻松实现从绿光(0.2570, 0.3766)到白光(0.3674, 0.2813)的调控。研究表明，Sr6Gd2Na2(PO4)6F2:Tb3+, Eu3+荧光粉可作为白光发光二极管应用的合格候选材料。
关键词： 近紫外白光LED、荧光粉、Sr6Gd2Na2(PO4)6F2:Tb3+、能量传递、光致发光、Eu3+
更新于2025-09-12 10:27:22
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[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 铽离子掺杂氟化锂镥晶体(Tb<sup>3+</sup>:LiLuF<sub>4</sub>)的二极管泵浦可见光激光运转
摘要： 三价铽掺杂材料因Tb3?在可见光波段的发射能力而备受科学界关注。此前已证实其可实现高效绿光与黄光激光运转，但由于有害的激发态吸收(ESA)过程，橙光与红光波段激光运转难以实现[1-4]。先前对铽掺杂材料激光运转的研究均采用倍频光学泵浦半导体激光器(2ω-OPSL)泵浦。这些蓝光泵浦源在输出功率达5W时具有优异光束质量，但结构复杂、体积庞大且成本高昂，不利于功率提升。二极管泵浦作为更具成本效益的替代方案，兼具功率扩展与微型化潜力。基于氮化铟镓的蓝光激光二极管的出现，使其能够匹配Tb3?离子7F6→5D4跃迁在488nm附近的峰值吸收波长。据我们所知，本文首次报道了二极管泵浦的铽基激光器。在488.3nm波长200mW泵浦功率下，该激光器以542或544nm波长实现连续波运转，最大斜率效率达53%，输出功率最高达44mW。
关键词： 可见激光，二极管泵浦，Tb3+:LiLuF4，掺铽材料
更新于2025-09-11 14:15:04
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通过能量传递实现颜色可调的Dy/Re（Re＝Tb或Eu）共掺杂Gd2(WO4)3磷光体的合成与发光性能
摘要： 本研究采用水热法在900°C下成功制备了(Gd0.95-xDy0.05Tbx)2(WO4)3 (x=0-0.1)和(Gd0.95-yDy0.05Euy)2(WO4)3 (y=0-0.2)新型荧光粉体系。通过XRD、FE-SEM、PLE/PL光谱及衰减动力学等联合技术，系统研究了其晶体结构、形貌、光致发光/激发光谱、荧光特性及衰减行为。结果表明，在较低烧结温度900°C下即可形成相纯度高且分散性良好的(Gd0.95-xDy0.05Tbx)2(WO4)3和(Gd0.95-yDy0.05Euy)2(WO4)3。当激发波长为273nm（监测Dy3+/Tb3+）和270nm（监测Dy3+/Eu3+）时（对应Gd3+的6P7/2→8S7/2跃迁），Gd2(WO4)3:Dy3+/Tb3+和Gd2(WO4)3:Dy3+/Eu3+荧光粉分别呈现Dy3+（574nm黄光）与Tb3+（547nm绿光）、Dy3+（574nm黄光）与Eu3+（616nm红光）的共发射。通过监测Tb3+和Eu3+发射直接观测到PLE谱中WO42-、Gd3+和Dy3+的激发带，证实了WO42-→Tb3+/Eu3+、Gd3+→Tb3+/Eu3+及Dy3+→Tb3+/Eu3+的能量传递过程。两个体系的猝灭浓度分别为7at%（x=0.07，Tb3+）和10at%（y=0.10，Eu3+），猝灭机制主要源于Tb3+-Tb3+和Eu3+-Eu3+的能量传递。通过调节Dy3+/Tb3+或Dy3+/Eu3+相对含量比可实现色温可调发射，该结论已通过CIE色坐标分析验证。计算了Dy3+→Tb3+和Dy3+→Eu3+的能量传递效率并详细分析了传递机制。这类具有色温可调特性的(Gd0.95-xDy0.05Tbx)2(WO4)3和(Gd0.95-yDy0.05Euy)2(WO4)3荧光粉在白光LED领域具有潜在应用价值。
关键词： 色可调发射，Gd2(WO4)3:Dy3+/Tb3+，Gd2(WO4)3:Dy3+/Eu3+，发光性能
更新于2025-09-10 09:29:36
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通过白钨矿型磷酸盐多功能荧光粉中高效的Tb3?→Eu3?能量传递，同步调控发射颜色并实现光学测温
摘要： 采用高温固相法合成了一系列掺杂Tb3+和Eu3+的Ca8ZnLa(PO4)7（CZLPO）荧光粉。XRD图谱证实所有制备样品均属于β-Ca3(PO4)2的白钨矿型结构（R3c空间群，161号）。在366 nm激发下，由于Tb3+通过四极-四极相互作用机制向Eu3+的能量传递，CZLPO:Tb3+,Eu3+荧光粉呈现可调谐的多色发射。通过高效的Tb3+/Eu3+能量传递，该荧光粉在近紫外光（366 nm）激发下发射颜色可从绿色调控至红色。该材料中Tb3+/Eu3+的荧光强度比（I542nm/I611nm）在298-498 K范围内展现出优异的温度传感性能。此外，当温度在298-498 K间循环时，该强度比保持不变，证明了该体系的循环稳定性。这些结果表明CZLPO:Tb3+,Eu3+荧光粉在固态照明和温度传感应用中具有作为高性能多功能材料的潜力。
关键词： Ca8ZnLa(PO4)7: Tb3+，能量传递，Eu3+，颜色调控，温度传感
更新于2025-09-10 09:29:36