碱金属离子，Gd³⁺,Ce³⁺共掺杂的Lu₃Al₅O₁₂陶瓷粉体的光学性能

作者：柏云凤; 王林香; 李晴; 阿热帕提·夏克尔

来源：光子学报, 2021, 50(04): 171-179.

• 陶瓷闪烁体
• 碱金属离子
• Gd3+
• Ce3+共掺杂Lu3Al5O12
• 光谱红移
• 紫外灯照射
• 发光性质
• 能级寿命
• 色度坐标

用高温固相法制备了(GdxMyLu0.99-x-y)3Al5O12:1%Ce3+（x=0,0.01,0.25,0.5,0.75,y=0,0.005,0.01,0.02,0.05,0.1,M=Li+,Na+,K+,Cs+）系列陶瓷粉体。X射线衍射仪对合成粉末微结构进行表征,FLS920光谱仪测量样品的激发光谱、发射光谱和荧光寿命,CIE色度系统分析合成材料的色坐标。X射线衍射仪结果显示,不同浓度碱金属离子、Gd3+、Ce3+共掺杂Lu3Al5O12样品仍为立方晶相,但随着碱金属离子、Gd3+、Ce3+掺杂浓度的增加,合成样品衍射峰稍有向小角度偏移。在350 nm激发下,与Lu2.97Al5O12:1%Ce3+样品相比,共掺杂Gd3+后的样品在511 nm附近发射强度降低且出现明显红移,随着Gd3+浓度增加,Ce3+能级寿命逐渐减小,范围为35～60 ns。与掺杂1%Ce3+,1%Gd3+样品比较,分别共掺杂2%的Li+、Na+、K+和1%的Cs+后样品发光强度提高了5.1倍,2.93倍,1.79倍,1.28倍,同时样品中Ce3+寿命继续减小。分别在λ=254.0 nm和λ=365.0 nm紫外灯照射下,随着Gd3+掺杂浓度的增加,观察到合成样品从深黄绿色变化为暗红色,色坐标显示样品发光由黄绿光区逐渐移动到红光区域,且共掺杂碱金属离子后,粉体的发光更亮。

• 单位
  新疆师范大学; 电子工程学院