稀土发光材料具有光、电、磁等多种特性。因此,对于稀土发光材料的研究可以在发光性能研究的基础上进行复合功能研究,甚至多功能研究。Lu AG:Ce(Lu₃Al₅O₁₂:Ce)是石榴石材料体系的荧光材料之一,热稳定性好,量子效率高。Tb AG(Tb₃Al₅O₁₂)是应用于可见及近红外波段的磁光材料之一,具有较高的磁光系数（Verdet常数）和激光损伤阈值,在石榴石体系中热导率也较为优异。因此,本论文对于发光材料（Lu,Tb）AG:Ce的研究是在发光性能研究的基础上进行性能研究。主要研究内容如下。本论文的第一部分是（Lu,Tb）AG:Ce发光粉体的筛选,一是利用第一性原理对（Lu,Tb）AG进行能带带隙计算,预测发光性能,根据计算确定的结果为（Lu₁Tb₂）AG。二是采用高通量技术筛选发光粉体,可以快速制备发光粉体的微样品,结合光致发光进行表征,从而获取光致发光强度相对较强的组分为(Lu_2.505Tb_0.48)AG:0.5at%Ce。第二部分是围绕设计和筛选的组分展开性能研究,本论文选取硝酸盐热分解法来制备发光粉体。研究了组分(Lu_2.505Tb_0.48)AG:0.5at%Ce在不同烧结温度、烧结气氛条件下对粉体光致发光强度的影响以及保温时间不同对粉体结晶性能的影响。继而对组分(Lu_2.505Tb_0.48)AG:0.5at%Ce进行热稳定性分析、X射线光谱分析、磁性分析以及制备成陶瓷进行X射线光谱分析。研究发现:粉体(Lu_2.505Tb_0.48)AG:0.5at%Ce在烧结温度为1200℃时光致发光强度相对较强,空气烧结比Ar/H₂气氛烧结光致发光强度高,结晶性能较好对应的保温时间为4 h。粉体(Lu_2.505Tb_0.48)AG:0.5at%Ce有极好的热稳定性,与室温相比,在300℃下的发射强度才降低7%左右。(Lu_2.505Tb_0.48)AG:0.5at%Ce粉体的X射线光谱与其荧光光谱一致,可以观察到有4个发射峰489 nm、545 nm、585 nm和625 nm,这四个发射峰对应Tb³⁺离子的⁵D₄-⁷F_j发射。(Lu_2.505Tb_0.48)AG:0.5at%Ce有微弱的磁性。(Lu_2.505Tb_0.48)AG:0.5at%Ce陶瓷分别在1750℃、1800℃、1850℃温度下真空烧结,其烧结温度为1800℃时,X射线激发光谱的发光强度较强。经过空气退火（1400℃、10 h）(Lu_2.505Tb_0.48)AG:0.5at%Ce陶瓷的X射线激发光谱与未退火的相比,发光强度高了3倍多。根据能带带隙计算结果和文献报道确定组分（Lu₁Tb₂）AG:0.5at%Ce为研究主体,在组分（Lu₁Tb₂）AG:0.5at%Ce的X射线激发光谱中,只观察到Ce³⁺离子的发射峰,并未观察到Tb³⁺离子的发射峰。