Er3+,Cr3+共掺杂BaAl2Si2O8荧光粉的发光性质及能量传递

• 作者: 何久洋 孙兰兰 热孜宛古丽·延塔克 王庆玲 艾尔肯·斯地克
• 来源期刊: 光子学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 硅酸盐 发光材料 高温固相法 BaAl2Si2O8∶Cr3+,Er3+ 能量传递
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 材料
• 页码范围: 117-123
• 页数: 7页
• 分类号: O482.31
• 字数: 3809字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/gzxb20204903.0316003

摘要

利用高温固相法合成BaAl2Si2O8∶Cr3+,Er3+系列荧光粉,研究了Cr3+和Er3+掺杂对BaAl2Si2O8材料发光特性的影响.BaAl2Si2O8∶Er3+荧光样品在393 nm激发波长下只呈现出峰值为550 nm的绿色荧光,来源于2H11/2→4I15/2和4S3/2→4I15/2跃迁的叠加.BaAl2Si2O8∶Cr3+荧光样品在550 nm激发波长下呈现峰值为694 nm的红色荧光,来源于2E→4A2的跃迁.在共掺杂样品BaAl2Si2O8∶Cr3+,Er3+中,用Cr3激发峰的凹槽处380 nm作为激发光,得到的发射峰不仅有Er3+的发射峰位,还有Cr3+的发射峰位,说明两个离子之间可能存在辐射能量传递;对共掺杂BaAl2Si2O8∶1％Cr3+,x％ Er3+样品的荧光光谱进行测试,随着x的增加,Cr3+的激发和发射光谱强度均有所增加,并且当x =0.5时,光谱强度是原来的4倍.另外,当固定Cr3+的浓度时,随着Er3+的浓度增加,Cr3+的荧光寿命逐渐增加;当固定Er3+的浓度时,随着Cr3+的浓度增加,Er3+的荧光寿命逐渐减小.这些现象表明了Er3+和Cr3+之间存在共振能量传递,通过理论计算得到Er3+和Cr3+之间的能量临界距离为4.5 nm,属于电偶极-电偶极相互作用.