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Eu3+掺杂CaO的合成与红色长余辉发光性能研究

李海玲 王银海 张万鑫 王显盛 赵慧

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Eu3+掺杂CaO的合成与红色长余辉发光性能研究

李海玲, 王银海, 张万鑫, 王显盛, 赵慧

Preparation and red long-lasting luminescence properties of Eu3+ doped CaO

Li Hai-Ling, Wang Yin-Hai, Zhang Wan-Xin, Wang Xian-Sheng, Zhao Hui
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  • 采用共沉淀结合高温分解方法合成了CaO:Eu3+红色长余辉发光材料.X射线衍射分析表明,随着温度的升高, 产物相结构逐渐由碳酸钙的混合相变为单相结构,继而生成单相氧化钙结构.CaO:Eu3+的激发谱显示为255 nm左右的一个宽激发带和393 nm的激发峰,宽激发带来源于CaO晶格的电荷迁移(CTB),发射光谱对应于Eu3+的5D→7FJ(J=0, 2, 3, 4)的跃迁.室温观察到CaO:Eu3+强的红色长余辉发射,热释光测量证实在CaO:Eu3+ 中存在深度大约为0.69~eV的陷阱能级,这是CaO:Eu3+在室温具有红色长余辉的微观原因.存在的陷阱能级可能来源于Eu3+取代Ca2+进入晶格后,由于电荷的不等价替换而引入了电子陷阱.余辉衰减曲线的研究表明,样品的余辉发光可能与陷阱及发光中心之间的量子隧穿有关.
    The red long-persistent phosphor CaO: Eu3+ is prepared by a co-precipitation method with further thermal decomposition. The X-ray diffraction analysis shows that the crystal structure of calcium carbonate sample transforms into a single-phase structure and then generates a single-phase calcium oxide structure with the increase of sintering temperature. The excitation spectrum of CaO: Eu3+ shows a broad band around 255 nm, which is attributed to the charge transfer of Eu3+-O2-, and a sharp peak at 393 nm. The emission spectral limes of sample correspond to Eu3+ transitions between 5D and 7FJ (J=0, 2, 3, 4) electron configurations. The red long afterglow is observed at room temperature. A trap level located at 0.69 eV is found by thermolumihnescence measurement, which arises from the fact that Eu3+ is substituted for Ca2+ and enters into the lattice The afterglow luminescence mechanism of sample was discussed according to quantum tunneling.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:20871033)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 20871033).
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-05-16
  • 修回日期:  2012-06-13
  • 刊出日期:  2012-11-05

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