采用固相法制備了不同Zr⁴⁺取代量的(Ba_0.97Eu_0.03)(Mg_{（1–x）/3}Nb_{2（1–x）/3}Zr_x)O₃熒光粉,研究了Zr⁴⁺取代量對(duì)熒光粉的晶體結(jié)構(gòu)以及熒光特性的影響規(guī)律。隨著Zr⁴⁺取代量的增加,當(dāng)x=0.05時(shí),體系發(fā)生了從六方相到立方相的轉(zhuǎn)變,發(fā)光行為有所減弱;當(dāng)x>0.05時(shí),體系為立方相,Zr⁴⁺的引入使BO₆八面體扭轉(zhuǎn)程度增強(qiáng),能級(jí)簡(jiǎn)并消除,B—O成鍵范圍變大,基質(zhì)對(duì)近紫外光區(qū)域的光吸收增強(qiáng),來(lái)源于基質(zhì)的電荷遷移帶強(qiáng)度增加,增強(qiáng)了對(duì)Eu³⁺的敏化作用,使稀土Eu³⁺在近紫外與藍(lán)光區(qū)域的激發(fā)與發(fā)射均得到增強(qiáng)。Zr⁴⁺取代后,熒光粉的色坐標(biāo)由從（0.658,0.342）移動(dòng)到（0.642,0.358）,是一種適用于近紫外（395 nm） LED芯片激發(fā)的紅... 

【文章來(lái)源】：硅酸鹽學(xué)報(bào). 2020,48(09)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

立方BMZxN的鈣鈦礦晶體模型

為了分析Zr4+取代量對(duì)B位有序度的影響，對(duì)低角度XRD譜進(jìn)行了分析(如圖2b所示)。從圖2b可以看到，當(dāng)x=0時(shí)，在2θ=17.7°處出現(xiàn)了代表1:2有序結(jié)構(gòu)的超晶格衍射峰；隨著Zr4+的加入，x=0.5時(shí)，在18.8°處出現(xiàn)代表1:1有序的衍射峰；x>0.5時(shí)，超晶格衍射峰消失，1:1有序的衍射峰逐漸增強(qiáng)。隨著Zr4+取代量的增加，BMZxN:Eu體系發(fā)生了從1:2有序結(jié)構(gòu)(x=0.00)、1:2有序結(jié)構(gòu)與1:1有序結(jié)構(gòu)共存(x=0.05)到1:1有序結(jié)構(gòu)(x=0.10、0.15)的轉(zhuǎn)換，這與Zhang等研究結(jié)果一致[13]。同時(shí)，x=0.05時(shí)，2θ=115°附近的(420)的衍射峰的劈裂現(xiàn)象消失，樣品從六方相轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎较�，隨著Zr4+含量的增加體系的1:1有序度逐漸增加。為了進(jìn)一步的分析BMZxN:Eu體系的晶體結(jié)構(gòu)隨Zr4+取代量增加的變化情況，對(duì)其XRD數(shù)據(jù)進(jìn)行了Rietveld全譜擬合。圖3a～圖3d為BMZxN:Eu樣品的XRD精修衍射圖，表1為體系精修的參數(shù)和晶胞參數(shù)。精修結(jié)果的加權(quán)方差因子Rwp和方差因子Rp均在允許誤差范圍內(nèi)。當(dāng)x=0.05時(shí)，體系發(fā)生了從六方相到立方相的轉(zhuǎn)變，晶胞參數(shù)逐漸增大，層間的B1—O、B2—O鍵長(zhǎng)均增加，層與層之間的B—O鍵長(zhǎng)之間的差值也逐漸增大，導(dǎo)致體系的1:1有序度逐漸增加，層間的八面體扭轉(zhuǎn)程度增大。晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變的原因主要是Zr4+(0.072 nm)部分取代了B位的Mg2+(0.072 nm)和Nb5+(0.064 nm)后，陽(yáng)離子之間的庫(kù)侖排斥力減少，B1—O和B2—O的鍵長(zhǎng)差異通過(guò)氧離子產(chǎn)生位移來(lái)調(diào)整，使得體系從1:2有序結(jié)構(gòu)逐漸轉(zhuǎn)變成1:1有序結(jié)構(gòu)，八面體扭轉(zhuǎn)程度增大[14]。

BMZxN(x=0.05,0.10,0.15)的B位離子分波態(tài)密度圖和B位離子、氧離子總態(tài)密度圖如圖4所示。從圖4a可以看出，BMZxN體系中Fermi能級(jí)附近成鍵主要由B位離子的d軌道和p軌道電子做出貢獻(xiàn)。隨著Zr4+取代量的增加，–5～0 eV范圍的d、p軌道態(tài)密度重疊增大。從圖4b可以看到，隨著Zr4+取代量的增加，費(fèi)米能級(jí)附近–7～–2 eV范圍的電子分波態(tài)密度的重疊變寬，成鍵能量范圍變寬，共價(jià)鍵性增強(qiáng)，電子產(chǎn)生躍遷幾率增大，增強(qiáng)了紫外光區(qū)光吸收。圖4 不同Zr4+取代量的Ba(Mg(1–x)/3Nb2(1–x)/3Zrx)O3的態(tài)密度圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Si4+摻雜對(duì)橙紅色熒光粉NaBaSixP1-xO4:Eu3+結(jié)構(gòu)和發(fā)光性能的影響[J]. 左修源,陳永杰,耿秀娟,楊英,申秋,曹爽,王瑩.  硅酸鹽學(xué)報(bào). 2017(04)
[2]Ba(Mg1/3Nb2/3)O3電子結(jié)構(gòu)第一性原理計(jì)算及光學(xué)性能研究[J]. 沈杰,魏賓,周靜,Shen Shirley Zhiqi,薛廣杰,劉韓星,陳文.  物理學(xué)報(bào). 2015(21)
[3]Eu3+/Tb3+/MoO42–摻雜鎢酸鈣體系熒光粉的結(jié)構(gòu)及其發(fā)光性能[J]. 楊成鋼,黃清明,林清桂,俞瀚,俞建長(zhǎng).  硅酸鹽學(xué)報(bào). 2015(01)
[4]橙紅色熒光粉Ca3Y2（Si3O9）2:Eu3+的制備及發(fā)光性能[J]. 楊志平,梁曉雙,趙引紅,侯春彩,王燦,董宏巖.  硅酸鹽學(xué)報(bào). 2013(12)



本文編號(hào)：3580419