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摘要
过渡金属Mn2+掺杂的半导体/绝缘体作为发光材料在照明、显示等领域具有重要应用。Mn2+离子具有5个未成对的d电子，掺杂在发光材料中通常具有高自旋态，其容易与近邻的Mn2+离子发生交换或超交换作用即磁相互作用。此类相互作用可在分子尺度下对电子自旋产生很强的束缚能力，使得磁耦合Mn2+-Mn2+离子对的发光行为不同于孤立Mn2+离子的发光行为，如荧光寿命变短、异常的发射波长红移/蓝移、多峰发射以及异常的磁光现象等。但由于受到浓度猝灭、缺陷、声子耦合、能量传递、与半导体激子的sp-d交换作用等多因素的影响以及测试技术的限制，对Mn2+-Mn2+离子间磁相互作用的确认及其对发光行为的影响仍存在较多争议。随着研究的不断深入和一些新的表征手段如光磁测量技术的引入，上述问题可以得到部分解决。本文首先简要介绍过渡金属离子磁相互作用类型及其理论基础；然后综述Mn2+-Mn2+离子间磁相互作用对其吸收光谱、发射光谱、荧光寿命和磁光效应的影响，并着重比较探讨了能证明Mn2+-Mn2+磁相互作用的存在及其作用类型的不同技术手段；最后进行总结并对此类材料在LED器件等领域的潜在应用进行了展望。
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