編號：FTJS07854
篇名：近紅外發(fā)射Lu2O3∶Mn^4+熒光粉的制備及其發(fā)光特性
作者：劉姝婷 劉春光 張猛 楊健 祝漢成 劉玉學
關鍵詞： 過渡族金屬離子 高溫固態(tài)燒結 熒光粉 光致發(fā)光
機構： 東北師范大學物理學院
摘要： 采用高溫固態(tài)燒結方法制備了具有不同Mn^4+離子摻雜濃度的Lu2O3∶x%Mn^4+熒光粉。應用X射線衍射、熒光激發(fā)和發(fā)射光譜、X射線光電子能譜、掃描電子顯微鏡和發(fā)光動力學測量等手段研究了該熒光粉的微結構和發(fā)光特性與摻雜濃度的關系。實驗結果表明,Mn^4+離子可摻雜到Lu2O3基質晶格中,在252nm激發(fā)下,可觀察到位于695nm和712nm的近紅外發(fā)射峰,其分別來源于Mn^4+離子的2E→4A2和4T2→4A2的躍遷。當Mn^4+摻雜濃度為0.1%時,可獲得最大的發(fā)光強度。通過優(yōu)化熱處理條件(在空氣氣氛、1400℃溫度下熱處理5h),可進一步提高Lu2O3∶0.1%Mn^4+熒光粉的近紅外發(fā)光強度和余輝性能。實驗發(fā)現,經熱處理的Lu2O3∶0.1%Mn^4+樣品中,Mn^4+離子占據了Lu2O3基質中的S6和C2兩種格位;具有較長壽命的近紅外發(fā)光來自占據S6格位Mn^4+離子的貢獻,而具有較短壽命的近紅外發(fā)光則來自占據C2格位Mn^4+離子的貢獻。實驗表明,經高溫熱處理的近紅外發(fā)射Lu2O3∶Mn^4+材料余輝時間大于3min,其在生物成像方面有潛在的應用前景。
