题名稀土离子掺杂的氟氧化物玻璃陶瓷和氧化物玻璃光谱性质的研究
作者陈贵堂
学位类别硕士
答辩日期2009-05-15
授予单位中国科学院福建物质结构研究所
授予地点福建物质结构研究所
导师涂朝阳
关键词氟氧化物玻璃陶瓷 纳米晶 晶化 显微结构 Eu2+ Ce3+ 铝粉 光谱性能
其他题名Study on the spectroscopic properties of Rare Earth ions doped oxyfluoride glass ceramics and oxy glass
学位专业凝聚态物理
中文摘要本工作采用熔体急冷法及后续热处理分别制备了Eu3+离子掺杂及Ho3+/Yb3+/Ce3+离子掺杂的含YF3纳米晶的氟氧化物玻璃陶瓷和Eu3+离子/铝粉掺杂的硅酸盐氧化物玻璃,并采用热分析、X射线粉末衍射、高分辨电子显微镜、吸收光谱和荧光光谱等技术系统地研究了材料的晶化行为、显微结构和光谱性能。 对于Eu3+离子掺杂的含YF3纳米晶的氟氧化物玻璃陶瓷体系,根据热分析而得到了其晶化温度,并将所制得的玻璃样品分别在晶化温度下多个温度点中热处理2小时,通过相应的X射线粉末衍射可以看出,所析出的晶相从低温时的六方结构氟化钇(α-YF3)到高温时的正交结构氟化钇(β-YF3)的转变,从而确定了这种体系的最佳晶化温度。对于晶化前的玻璃样品,在采用394 nm光源激发下,只探测到了5D0→7FJ的跃迁发射;而对于晶化后的玻璃陶瓷样品,实现了5D0,1,2,3→7FJ的跃迁发射。造成这种巨大变化的原因是,在晶化前,Eu3+离子处于声子能量比较大的氧化物环境中,5D1,2,3能级上的电子极易被基质的所谓声子辅助而驰豫到5D0能级;而在晶化后,由于Eu3+离子进入到了声子能量相对较低的氟化物环境中5D1,2,3能级上的电子的驰豫比较困难,所以仍有部分电子布居于这些能级。随着Eu3+离子掺杂浓度的提高,5D1,2,3能级上的电子会由于与7FJ能级发生所谓的交叉驰豫而向5D0能级驰豫,所以5D1,2,3能级的跃迁发射会逐渐减小。在晶化前后的样品中都探测到了二价Eu2+离子的荧光,我们提出了O2-离子取代F-离子而形成带负电荷的缺陷[OF]’是二价Eu2+离子生成的原因的设想。 对于Ho3+/Yb3+/Ce3+离子掺杂的含YF3纳米晶的氟氧化物玻璃陶瓷体系,由于Ce3+离子对Ho3+离子各能级的驰豫作用,使得在采用975.5 nm光源激发下,Ho3+离子的绿光(545 nm)发射强度随着Ce3+离子掺杂浓度的提高而迅速降低;而红光(650 nm)发射强度降低的幅度相对很小,这是由于Ce3+离子引起的Ho3+离子各能级电子驰豫到了5I7能级上,而这个能级上的电子被Ce3+离子驰豫比较困难,故在5I7能级上仍有不少的电子,这些电子在吸收Yb3+离子传递过来的能量后跃迁至5F5能级而发射红光。 对于Eu3+离子单掺的硅酸盐氧化物玻璃样品,在采用394 nm光源激发下,探测到了5D0→7FJ的跃迁发射,视觉上显红色;而对于Eu3+离子/铝粉双掺的玻璃样品,在采用394 nm光源激发下,发出490 nm的青光,这是属于二价Eu2+离子的发射。这种显色的变化在彩色LED中有潜在应用。
语种中文
公开日期2013-05-09
页码71
内容类型学位论文
源URL[http://ir.fjirsm.ac.cn/handle/350002/7708]  
专题福建物质结构研究所_中科院福建物质结构研究所_学位论文
推荐引用方式
GB/T 7714
陈贵堂. 稀土离子掺杂的氟氧化物玻璃陶瓷和氧化物玻璃光谱性质的研究[D]. 福建物质结构研究所. 中国科学院福建物质结构研究所. 2009.
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