一方面，随着白光LED应用领域的不断扩展，白光LED用荧光粉的性能越来越受到人们的重视，尤其是可被紫外光和蓝光激发的红色荧光粉的性能直接影响着白光LED的显色性。另一方面，随着红外激光在军事和民用方面的广泛应用，高性能的红外可调谐晶体材料也受到了越来越高的重视。　　 本论文以掺稀土Eu3+离子铝酸盐荧光粉ScAlMgO4：Eu3+和掺过渡金属Ni2+离子铝酸盐单晶体Ni2+：MgAl6O10为研究对象，主要开展以下几个方面的研究工作：　　 (1)采用水性柠檬酸络合凝胶法成功地制备了单相新型红色荧光粉ScAlMgO4：Eu3+。合成的荧光粉为纳米晶型，晶粒尺寸大约100nm左右。制备样品的最佳反应温度为1100℃，最佳反应时间为3h。比传统的高温固相法报道的ScAlMgO4最低合成温度低300℃，所需合成时间也大大减少，并且不含杂相。　　 (2)改变激活剂Eu3+的掺杂量，可实现SC1-xAlMgO4：Eu3+x纳米荧光粉发射峰的发光强度变化，结果发现激活剂Eu3+的最佳掺杂浓度为10at．％，此时荧光粉发射峰的发光强度达到最大。测试结果表明，这种新型的纳米荧光粉可以被394nm的近紫外光或468nm的蓝光有效激发，发射主峰位于629nm处。394nm和468nm的吸收与目前广泛应用的紫外和蓝光LED芯片的输出波长相匹配。因此，ScAlMgO4：Eu3+纳米荧光粉是一种潜在的紫外LED芯片激发的红色转光材料和蓝光LED芯片激发的“蓝芯片+黄粉”体系的红色补光材料。此外，ScAlMgO4：Eu3+中引入辅助激活剂Gd3+研究结果发现Gd3+的掺入显著地敏化了ScAlMgO4中Eu3+的发光，Gd3+→Eu3+存在能量传递。发射峰也随着Gd3+的掺入发生轻微的红移，这有利于与蓝光芯片组合形成白光LED的显色指数的提高。　　 (3)采用提拉法成功地生长出φ37 mm×77 mm的Ni2+:MgAl6O10单晶，分析了晶体的晶格常数、Ni2+的分凝系数、热导率、吸收光谱、发射光谱、荧光寿命等主要性能参数。通过光谱参数的计算发现Ni2+：MgAl6O10单晶952nm吸收峰处吸收截面σabs为1.05×10-20cm2，吸收带宽为160nm，能与InGaAs LD抽运有效耦合。发射中心1171nm处发射截面σem为0．31×10-20cm2，发射带宽为207nm。晶体的荧光寿命约为1.12ms左右，说明晶体能在激光上能级上积累更多的粒子增加储能。