【摘要】：稀土和鎂摻雜的七鋁酸十二鈣(C12A7)是一種應用廣泛、頗具前景的上轉換發(fā)光材料。本文采用高溫固相法制備Ho3+、Tm3+、Yb3+和Mg2+摻雜的C12A7多晶,并確定了最佳的制備工藝。主要研究了Mg2+的摻雜對C12A7材料上轉換發(fā)光性能的影響,并且討論了上轉換發(fā)光的機理。將原料混合,在1200℃下,燒結6小時,就可以得到Ho3+、Tm3+、Yb3+和Mg2+摻雜的C12A7多晶。XRD測試表明,摻雜的離子是以晶格取代的形式進入晶格,并沒有改變C12A7的晶格結構。拉曼光譜表明,摻雜Mg2+離子可以降低C12A7的聲子能量,能更好的實現(xiàn)上轉換發(fā)光。紫外-可見吸收光譜表明,摻雜Mg2+離子有利于上轉換發(fā)光的進行。通過高溫固相法制備了發(fā)藍光的C12A7:Yb3+,Tm3+,Mg2+系列樣品、發(fā)紅綠光的C12A7:Yb3+,Ho3+,Mg2+系列樣品。研究發(fā)現(xiàn),藍光發(fā)射與Tm3+離子電子的1G4→3H6躍遷對應,綠光發(fā)射與Ho3+離子電子的5F4/5S2→5I8躍遷對應,紅光發(fā)射與Ho3+離子電子的5F5→5I8躍遷對應。通過正交實驗的方法制備了一系列發(fā)白光的C12A7:Yb3+,Tm3+,Ho3+,Mg2+系列樣品,發(fā)現(xiàn)12Ca O·7Al2O3摻雜4mol%Yb3+,0.7mol%Tm3+,0.5 mol%Ho3+時發(fā)出的白光最好。通過對上轉換光譜的研究發(fā)現(xiàn),無論對何種顏色的光,Mg2+離子的摻雜都會大幅度增強上轉換發(fā)光強度,并且在摻雜濃度為6 mol%時達到最強,對各種顏色的光都是如此。通過對樣品的CIE色圖譜和CIE坐標的研究發(fā)現(xiàn),Mg2+離子的摻雜不會改變光的顏色和組成。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ422;TQ132.32

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本文編號：2771005