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本文首先介绍了白色发光二极管(LED)用红色荧光粉的研究进展,并着重分析了pr3+离子的光谱特征及自钨矿型钨酸盐晶体的结构特点,从而引出了以下主要工作:
采用固相烧结法制备了一系列粉末样品,其化学表达式分别为:MLa0.99Pr0.01(WO4)2(M=L+Na+不,K+)、NaT0.99Pr0.01(WO4)2(T=Gd3+,Y3+)和KLa1-x(WO4)2:Prx(x=0.002,0.006,0.01,0.02,0.03,0.05,0.07,0.1)。在室温下测试了样品的X-射线粉末衍射谱、漫反射光谱、发射和激发光谱、荧光衰减曲线和外量子效率。
利用电荷迁移态模型和Judd-Ofelt理论分析了Pr3+离子掺杂样品的荧光发射谱,着重对比了在不同基质中Pr3+离子可见光区荧光发射谱的异同,并探讨了其3p0到1D2态无辐射跃迁的可能机制;借助能量传递理论解释了KLa(WO4)2:Pr3+样品的荧光浓度猝灭效应,并进一步通过Inokuti-Hirayama模型拟合了荧光衰减曲线,分别获得了Pr3+离子3P0态和1D2态对应的临界浓度:分析了样品的外量子效率;模拟与评估了样品作为深红色荧光粉的应用前景。
本论文的研究结果显示P3+离子掺杂的白钨矿型钨酸盐粉末是一类潜在的白光LED用深红色荧光粉。