李琼瑛
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倪海勇
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王灵利
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张秋红
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李许波
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丁建红
中国有色金属学报
利用基于密度泛函理论框架下的平面波赝势法和广义梯度近似，计算分析Ca0.97Sr1.97AlO4F晶体结构的能带结构、态密度及电子密度差；采用价键理论研究Ca 0.97 Sr 1.97 AlO 4 F的共价性，并探讨Ce3+在Ca 0.97 Sr 1.97 AlO 4 F体系中的激发、发射光谱及荧光寿命。结果表明，价带主要由O、F原子的2p轨道构成，导带则主要由Al原子的2p轨道和Sr(1)和Sr(2)原子的4d轨道构成，能带间隙为6.235 eV；在Sr3AlO4F掺入Ca2+离子后，Ca/Sr(2)-O 和Ca/Sr(2)-F共价性明显增强；Ce3+离子在十配位的Sr(1)O 8 F 2和八配位的Sr(2)O 6 F 2格位中的发射主峰分别约为472和550 nm，荧光寿命(τ1/e )分别为38.35和49.45 ns。
关键词:
荧光材料
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稀土
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电子结构
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发光性能
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第一性原理
丁建红
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李许波
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黄奇书
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雷一锋
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李琼瑛
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傅汉清
稀土
doi:10.16533/J.CNKI.15-1099/TF.201603017
采用高温固相反应合成了SrAl2O4-yNy∶Eu2+,Dy3+系列长余辉荧光粉,并研究了SrAl2O3.75N0.25∶Eu2+,Dy3+体系的晶体结构、光谱特性、余辉衰减曲线及热释发光曲线.X射线衍射分析结果表明,SrAl2O3.75N0.25:Eu2+荧光材料属六方晶系,P6322空间群,晶胞参数a=b=5.14,c=8.462,γ=120°.荧光光谱测试结果表明,SrAl2 O3.75N0.25∶Eu2+的激发光谱和发射光谱均为宽带谱,激发光谱位于283 nm ～450 nm,发射光谱的峰值位于487 nm,属于Eu2的4f65d1→4f7跃迁发射.Eu2+的掺杂量并不改变SrAl2O3.75N0.25∶Eu2+发射光谱的形状和峰值位置,但对相对发光强度有较大影响,Eu2+的摩尔浓度为2％时相对发光强度最高.余辉衰减曲线表明,Sr0.97 Al2O3.75N0.25∶Eu0.02,Dy0.01的余辉衰减符合指数衰减规律,由初始的快衰减和之后的慢衰减两个过程组成.通过热释发光曲线对荧光材料中的陷阱能级进行计算,得出Sr0.97 Al2 O3.75 N0.02∶Eu0.02,Dy0.01的能级陷阱为0.42 V,掺Dy3+有利于提高该荧光材料的初始发光亮度和余辉时间.
关键词:
铝酸盐
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稀土
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长余辉
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蓝色
,
能级陷阱
