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磷灰石是一类功能性化合物，结构通式为M10(ZO4)6X2，其中M为+1到+3价金属，Z为Si、P、As、V、Ge、B等，而X为F-I、O-Se、[OH]-和[BO2]-等。磷灰石结构原型为Ca5(PO4)3F，空间群为P63m，[PO4]3-四面体主要呈孤岛状排列，阳离子有4f(C3，CN=9)和6h(Cs，CN=7)两种晶体格位，F-离子处于Ca2+离子形成的平面三角形内。该类化合物具有极大的结构和化学成分的容忍性。通过改变磷灰石的结构和化学成分，可实现对发光性质的调节，以开发潜在的发光材料。ZO4四面体成分的变化可调节晶格的共价性，通过电子云效应调节发光离子辐射跃迁能量。改变孔道离子X的成分，则可显著改变相应阳离子晶体格位的晶体场对称性和强度，从而改变发光能级的劈裂情况和能量位置。 能量传递现象是指发光中心之间激发能的转移过程。使用能量传递可显著地引入新的激发范围和发射区间，对新发光机制理解和发光成分的连续调节有重大意义。该方法在固体发光材料开发，生物荧光成像，光伏电池，量子剪裁材料等方面获得重大应用。运用化学成分调节和能量传递效应，本文研究了几个磷灰石结构中稀土发光中心和Mn2+的发光特性和基于共振能量传递效应对发光性能的可控调节。 本文合成Ca3Gd2[(SiO4)2(PO4)]F磷灰石化合物。系统研究基质在真空紫外-紫外波段的发光现象，Ce3+、Tb3+和Mn2+发光中心在其中的光谱性质和基质对这些发光中心的能量传递现象。系统研究了Ce3+-Mn2+，Ce3+-Mn2+/Tb3+能量传递现象作用机理，实现发光性质的可控调节，考察其作为白光LED荧光粉的潜在应用。 本文系统研究了Sr10[(PO4)5.5(BO4)0.5]BO2的电子结构，基质的发光。研究Ce3+在真空紫外-紫外光子和X射线激发下的光谱性质、Ce3+的发光动力学和热淬灭现象。第一性原理计算阐释[BO2]-基团在结构和光学性质上的独特作用，指出Ce3+的占位可能性和相应的发光机理。此外，研究了Tb3+、Eu3+和Dy3+在真空紫外-紫外可见光区的光谱性质。 本文合成含氧磷灰石Y5[(SiO4)2(BO4)]O。系统研究Ce3+和Tb3+在其中的光谱性质，浓度淬灭现象和荧光动力学，研究Ce3+-Ce3+、Ce3+-Tb3+的能量传递现象和作用机理，实现对发光性质的可控性调节。