| 题名 | 稀土掺杂硼磷酸锶及半导体/分子筛组装材料发光性质研究 |
| 作者 | 王芳 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2008-05-29 |
| 授予单位 | 中国科学院长春光学精密机械与物理所 |
| 授予地点 | 长春光学精密机械与物理所 |
| 导师 | 宋宏伟 |
| 关键词 | 稀土 硼磷酸锶 发光 能量传递 沸石分子筛 |
| 学位专业 | 凝聚态物理 |
| 中文摘要 | 以硼磷酸锶为基质的稀土掺杂发光材料是目前发光领域中研究的热点。本论文采用高温固相反应法分别合成了Ce3+/Tb3+共掺及Eu3+单掺的硼磷酸锶样品。在Ce3+/Tb3+共掺的样品中，我们系统地研究了随着组分中B与P之间比例的变化所产生的发光性质的变化；通过发光强度的变化确定了发光最佳的组分，在最佳组分中更进一步地探究了Ce3+和Tb3+离子间能量传递规律。在Eu3+离子掺杂的硼磷酸锶样品中，我们研究了随着组分n的变化所引起的局域环境的变化规律，主要成果如下： (1) 对于Ce3+/Tb3+共掺的硼磷酸锶系列样品，只有n=0.10～0.50的样品具有六角相的结构，而n=0.01和n=0.90的样品属于α-Sr2P2O7 和 Sr2B2O5的混合相。Ce3+和Tb3+之间的能量传递效率随着Ce3+的辐射跃迁速率增加、Ce3+→Tb3＋之间平均距离的减小以及结合基质的减小而增强。与混合相的样品相比，六角相结构的样品具有较强的发光强度，发光最佳的基质结合组分是2SrO•0.25B2O3•0.75P2O5。在最佳组分中Ce3+→Tb3＋的能量传递效率达到~70%，Ce3+→Tb3＋之间的能量传递速率为1.34ns-1mol-1。 (2)在Eu3+掺杂的2SrO•nB2O3•(1-n)P2O5(0.01≤n≤0.90)系列样品中，我们系统地研究了结构变化和光谱特性，其中光谱特性的研究包括低温高分辨光谱和位置选择激发。我们发现结构的演变规律与Ce3+/Tb3+共掺的硼磷酸锶系列样品一样。样品中O2-离子的2p 轨道到 Eu3+ 离子4f 轨道之间的电荷迁移带几乎没有发生移动。n=0.10～0.50样品中，Eu3+离子处于反演中心的格位， 5D0→7F1的磁偶极跃迁较强；在n=0.01和0.90样品中，Eu3+离子没有占据反演中心的格位，以5D0→7F2的电偶极跃迁为主。在n=0.01和n=0.25两个样品中，Eu3+分别占据了至少两个格位A和B；室温下，在B和P比例小于1时,其5D0能级的寿命逐渐变长；而当B和P比例超过1之后, 其5D0能级的寿命逐渐变短。10K选择激发下n=0.01和n=0.25样品中，格位A和B的5D0-7F2跃迁发射均遵循单指数衰减。 (3) 我们利用浸渍法合成了半导体与沸石分子筛组装的样品，用分子筛对半导体纳米颗粒的尺寸进行剪裁，衍生出不同于体材料的性能。通过表征、发光性质及动力学过程的研究，发现组装后的样品的吸收边与发光峰都产生了更进一步的蓝移，组装在L型分子筛中的ZnO簇样品在室温下呈现皮秒级的光致发光寿命。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-03-21 |
| 页码 | 111 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ciomp.ac.cn/handle/181722/693]  |
| 专题 | 长春光学精密机械与物理研究所_中科院长春光机所知识产出 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王芳. 稀土掺杂硼磷酸锶及半导体/分子筛组装材料发光性质研究[D]. 长春光学精密机械与物理所. 中国科学院长春光学精密机械与物理所. 2008. |
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