Ho-Yb-Mg摻雜C12A7多晶粉的制備及發(fā)光性能研究.pdf

1、12CaO·7Al2O3（C12A7）是很有應(yīng)用前景的上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，最近引起了人們的研究熱情。本論文通過(guò)高溫固相法制備Ho3+、Yb3+、Mg3+摻雜的C12A7試樣，首先探討分析了C12A7不同燒結(jié)溫度和燒結(jié)時(shí)間XRD圖譜，確定最佳燒結(jié)工藝條件：燒結(jié)溫度1050℃，燒結(jié)時(shí)間7h。
　　為了確定摻雜的最佳Mg2+濃度，制備摻雜0.3 mol％Ho3+、0.7 mol％Yb3+不同Mg2+濃度的試樣。通過(guò)XRD分析Ho3+、Yb3

2、+、Mg2+三種離子都沒(méi)有改變C12A7的晶格類型，是以取代Ca2+在晶格中的位置而存在的，在Mg2+濃度為1.2 mol％時(shí)，紅光和綠光紫移程度最大，且此時(shí)的綠光強(qiáng)度和紅光強(qiáng)度都達(dá)到最大值，確定最佳Mg2+摻雜濃度為1.2 mol％。
　　為了研究Ho3+、Yb3+摻雜C12A7：1.2Mg的上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能，分別制備了摻雜不同Ho3+、Yb3+離子濃度不同比例的試樣。紫外分析看出隨著Yb3+濃度增大，紅光和綠光先發(fā)生紫移再紅移；

3、綠光在Ho3+/Yb3+離子濃度比為10時(shí)，發(fā)光強(qiáng)度最大，此時(shí)綠光主要發(fā)生雙光子過(guò)程，5F4/5S2向基態(tài)5I8躍遷發(fā)射出550 nm的綠光，但也發(fā)生了一部分三光子過(guò)程，即5F4/5S2繼續(xù)吸收了敏化離子的光子躍遷到5G5能級(jí)；當(dāng)Ho3+/Yb3+離子濃度比超過(guò)10時(shí)，綠光發(fā)射就以單光子過(guò)程為主，此時(shí)發(fā)生合作敏化過(guò)程，相當(dāng)于單光子過(guò)程，即22F5/2+5I8→5F4/5S2+22F5/2。在Yb3+濃度低于6mol％時(shí)，上轉(zhuǎn)換紅光發(fā)射主