论文部分内容阅读
本论文首先采用共沉淀法和高温焙烧法制备了CaMoO4:RE(RE=Eu3+，Tb3+或Eu3+和Tb3+共掺)。通过TG-DTA分析的测试发现，CaMoO4:RE(RE=Eu3+，Tb3+或Eu3+和Tb3+共掺)样品材料分别在800℃(CaMoO4:Eu3+)、850℃(CaMoO4:Tb3+)和866℃(CaMoO4:Eu3+:Tb3+)达到最高的活化点，使CaMoO4:RE(RE=Eu3+，Tb3+或Eu3+和Tb3+共掺)样品形成稳定结构；XRD的测试结果表明样品在800℃(CaMoO4:Eu3+)、850℃(CaMoO4:Tb3+)和866℃(CaMoO:Eu3+:Tb3+)时，形成了四方晶形结构，具有与白钨矿CaMoO4相同的结构，这也进一步说明在样品中2个M取代3个Ca2+，导致了晶体产生微小的晶体缺陷，从而形成具有p-n结的半导体，并且当样品受激时，晶体中的电子与空穴会相遇形成电子-空穴的束缚态，即F-激子。通过三维荧光谱图，激发和发射谱图的测试结果证明：这种缺陷结构不但可以使M禁戒的4f电子发生跃迁，而且还可以使MoO42-的能量高效地传递给M，尤其是与MoO42-的发射特征峰(488nm)产生部分或完全重叠的M的4f电子跃迁。进而CaMoO4:Eu3+在λex=465nm的发射谱图中，自激活荧光体MoO42-的发射强度被大大减弱甚至猝灭，而Eu3+的5D0-7F2(612nm)跃迁的红光发光强度被大大增强；同样CaMoO4:Tb3+在λex=488nm的发射谱图，随着自激活荧光体MoO42-的发射强度猝灭，Tb3+的5D4→7F5(544nm)磁偶级跃迁的绿光强度得到了很大的加强；而对于样品CaMoO4:Eu3+:Tb3+在λex=302nm的发射谱图中，可以同时发出蓝、绿和红光。由于上述CaMoO4:RE材料具有各自的明显特征，很有可能成为具有潜在应用价值的发光材料。
文中还采用溶胶-凝胶法制备了RE(Eu3+，Tb3+或Eu3+和Tb3+共掺)以CaMoO4和SiO2为基质发光材料。通过XRD谱图表明：样品主要形成的是非晶态SiO2结构，但在网格中还存在CaMoO4:RE(Eu3+，Tb3+或Eu3+和Tb3+共掺)的小晶体，并且在小晶体的内部仍然具有由于RE取代造成的缺陷，进而产生的p-n结和受激时产生的F-激子。通过三维荧光谱图、激发和发射谱图测试表明：在SiO2网格中的CaMoO4:RE(Eu3+，Tb3+或Eu3+和Tb3+共掺)小晶体仍然具有晶体的所有特性，但是CaMoO4:RE(Eu3+，Tb3+或Eu3+和Tb3+共掺)小晶体毕竟处于SiO2网格中，使得MoO42-只能向RE(Eu3+，Tb3+或Eu3+和Tb3+共掺)传递部分能量，另一部分能量就用于自身荧光体MoO42-发光。如：SiO2:CaMoO4:Eu3+在λex=465nm的发射谱图中，既有MoO42-在498nm和514nm处的绿光发射，也有Eu3+在612nm处的红光发射；SiO2:CaMoO4:Tb3+在λex=488nm的发射谱图中，有MoO42-在517nm和Tb3+在544nm的两处绿光发射；而对于样品材料SiO2:CaMoO4:Tb3+:Eu3+则在λex=302nm的发射谱图中，可以发射出蓝、绿和红光，并且三种颜色的光强度基本相同。因此，制备的SiO2:CaMoO4:RE(Eu3+，Tb3+或Eu3+和Tb3+共掺)材料可以在同一种材料中同时发出一种、两种或者三种颜色的光。