为适应无汞荧光灯和等离子体平板显示（PDP）技术的发展,探寻新型量子剪裁材料成为真空紫外光（VUV）激发下高效发光材料研究的新途径。科学家们已经证实的量子剪裁体系多为氟化物,由于它们在VUV下的不稳定性和氟化物的活性,以及氟化物基质在VUV波段的弱吸收、能量转换效率低,所以没有实际应用价值。与氟化物比较,氧化物在VUV区有更强的吸收,且更易于制备。另外,因为Gd³⁺有丰富的能级结构,能在能量传递中起到重要作用,所以本文选择GdMgB₅O₁₀为基质,研究其在VUV范围的发光性质及“Gd³⁺-Eu³⁺”离子对、“Er³⁺-Gd³⁺-Tb³⁺”离子对、“Pr³⁺-Mn²⁺”离子对的“量子剪裁”现象,以期在更为实用的氧化物体系中实现量子剪裁。 本文以硝酸盐热分解法合成了GdMgB₅O₁₀,运用X射线衍射（XRD）、紫外光谱（UV spectra）、真空紫外光谱（VUV spectra）等手段研究了掺杂稀土离子后的晶体结构和发光特性。结果表明: 1.Gd_1-xMgB₅O₁₀:xEu³⁺在147nm激发下的主发射峰位于610nm,室温下最佳掺杂浓度为x=0.5%,其主发射峰强度约为（Y,Gd）BO₃:Eu³⁺主峰的50%。由于基质中Gd³⁺离子200nm附近的⁸S_7/2→⁶G_J跃迁激发叠加在波长范围宽且激发效率高的CTS激发带之上,激发能容易散失给CTS,这不利于Gd³⁺-Eu³⁺之间交叉弛豫方式的能量传递,因此,在此体系中几乎观测不到Gd³⁺-Eu³⁺对的量子剪裁现象。 2.147nm激发下,在Gd_0.99MgB₅O₁₀:Pr_0.01中观察到Pr³⁺离子的级连发射,其第一个光子发射位于345nm（^S₀→¹D₂）,第二个光子位于585nm（¹D₂→³H₄）和695nm（¹D₂→³H₅）。GdMg_1-xB₅O₁₀:Mn_x在147nm激发下的发射谱是位于630nm的红色宽带发射,属于Mn²⁺的⁴T₁→⁶A₁能级跃迁发射,室温下最佳掺杂浓度在x=5%左右。Gd_0.99Mg_0.98 B₅O₁₀:Pr_0.01,Mn_0.02中可以实现“Pr³⁺-Mn²⁺”量子剪裁,Mn²⁺的红光发射被增强。 3.147nm激发下,Gd_1-xMgB₅O₁₀:xTb³⁺的主发射峰位于543nm（⁵D₄→⁷F₅）,室温下最佳掺杂浓度在x=15%左右。激发谱表明发生了Gd³⁺→Tb³⁺的能量传递。147nm激发下,Er³⁺在GdMgB₅O₁₀中没有发射,但是Er³⁺增强了Gd³⁺的发射,表明