长余辉材料通常指将激发光源移走后仍持续发光的材料,主要应用在颜料、紧急照明、医学体内成像、军事隐蔽照明及信息存储、高能射线探测等应用领域。其中SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺是最早被商业化的绿色长余辉材料,但对其具体发光机理,以及稀土离子Eu²⁺和Dy³⁺在发光过程中的具体作用一直存在着争论。本文通过高温固相法,在还原气氛下制备了SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺、SrAl₂O₄:Eu²⁺、SrAl₂O₄:Dy³⁺三个体系的样品。对样品进行了X射线晶体衍射分析,高、低温热释光测试,高、低温荧光测试,瞬态寿命测试,余辉曲线测试以及形貌测试。X射线晶体衍射数据表明稀土离子掺杂能使SrAl₂O₄晶相峰位有微小的变动。SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺的常温荧光光谱峰位为514 nm,为Eu²⁺的发射峰,Dy³⁺的特征谱并没有被观察到。低温荧光测试表明SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺的发光除了常温的514 nm外,在低温还有一个400nm左右的弱发光峰,验证了该材料中Eu²⁺与Sr₁²⁺格位、Sr₂²⁺格位均发生了替代。余辉曲线测试发现双掺样品的余辉时间明显高于单掺Eu²⁺样品的余辉时间。高、低温的热释光测试结合对SrAl₂O₄:Eu²⁺,SrAl₂O₄:Dy³⁺,SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺三种样品的热释光曲线进行数据拟合,发现样品的陷阱浓度及深度都不相同,且该材料的发光过程中只存在Eu²⁺的发光中心,Dy³⁺的掺入使得SrAl₂O₄:Eu²⁺陷阱的分布更连续,传递能量,更有利于提高余辉发生。综上,本论文采用高温固相法制备了铕镝掺杂铝酸锶系列的长余辉材料,并通过对其进行热释光测试分析和计算,得到Dy³⁺在材料的发光过程中的主要起到了传递能量和调制陷阱的作用。最后根据计算结果推测出了铕镝掺杂铝酸锶的具体发光过程:储存于各能级的电子在室温下发生浅陷阱中电子的跃迁,由于其离导带很近,被导带直接捕获,发生4f⁶5d¹—4f⁷(8S_7/2)的跃迁,位于深陷阱的电子在Dy³⁺的辅助下,依次被浅陷阱捕获跃迁,此过程弛豫时间很长,从而产生长余辉现象。