【摘要】：稀土和鎂摻雜的七鋁酸十二鈣(C12A7)是一種應(yīng)用廣泛、頗具前景的上轉(zhuǎn)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(duì)C12A7材料上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能的影響,并且討論了上轉(zhuǎn)換發(fā)光的機(jī)理。將原料混合,在1200℃下,燒結(jié)6小時(shí),就可以得到Ho3+、Tm3+、Yb3+和Mg2+摻雜的C12A7多晶。XRD測(cè)試表明,摻雜的離子是以晶格取代的形式進(jìn)入晶格,并沒(méi)有改變C12A7的晶格結(jié)構(gòu)。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(shí)現(xiàn)上轉(zhuǎn)換發(fā)光。紫外-可見吸收光譜表明,摻雜Mg2+離子有利于上轉(zhuǎn)換發(fā)光的進(jìn)行。通過(guò)高溫固相法制備了發(fā)藍(lán)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(lán)光發(fā)射與Tm3+離子電子的1G4→3H6躍遷對(duì)應(yīng),綠光發(fā)射與Ho3+離子電子的5F4/5S2→5I8躍遷對(duì)應(yīng),紅光發(fā)射與Ho3+離子電子的5F5→5I8躍遷對(duì)應(yīng)。通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)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(shí)發(fā)出的白光最好。通過(guò)對(duì)上轉(zhuǎn)換光譜的研究發(fā)現(xiàn),無(wú)論對(duì)何種顏色的光,Mg2+離子的摻雜都會(huì)大幅度增強(qiáng)上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度,并且在摻雜濃度為6 mol%時(shí)達(dá)到最強(qiáng),對(duì)各種顏色的光都是如此。通過(guò)對(duì)樣品的CIE色圖譜和CIE坐標(biāo)的研究發(fā)現(xiàn),Mg2+離子的摻雜不會(huì)改變光的顏色和組成。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ422;TQ132.32

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本文編號(hào)：2771005