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Mn2+激活硅酸盐红色磷光材料的制备研究

作 者: 宋一歌
导 师: 徐长山
学 校: 东北师范大学
专 业: 凝聚态物理
关键词: 硅酸盐 Zn2+流失 Mn2+发光 发光机制
分类号: O482.31
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要


近年来,长余辉材料在生物成像方面的应用越来越引起人们的关注,研究此类材料的制备及发光机理,对进一步提高其性能具有重要的借鉴和指导意义。本文主要通过研究硅酸盐基质(Ca0.2Zn0.9Mg0.9Si2O6)中Mg2+离子的含量与掺入的发光离子Mn2+的浓度分别改变时,样品发光性质的变化规律,进而揭示了Mn2+在材料中的占位对发光性质的影响。实验中采用的是溶胶-凝胶法,先制备出材料的干凝胶前驱物,再将其在还原氛围中高温烧结得到所需样品。在研究Mg2+离子含量对Mn2+发光影响时,基质材料中仅掺入Mn2+;在研究Mn2+浓度对其自身发光性质的影响时,基质材料中除了掺入Mn2+外,还同时掺入稀土离子Eu2+和Dy3+,作为敏化剂和陷阱中心。实验结果表明,随着基质骨架结构中Mg2+的减少,Mn2+的650 nm发光峰相对强度增加,而且磷光寿命有所增加。这主要是由于材料制备过程中Zn2+的流失得到补偿所致。在改变材料中Mn2+掺杂浓度的实验中,发现随着浓度逐渐增加,相对于Eu2+发光峰的强度,Mn2+的橙光强度减小,红光强度增大。实验结果显示Mn2+浓度的改变对红色磷光的寿命影响不大,仅是对应于M2位点的橙色磷光的寿命先增大后减小,Mn2+的浓度为3.5%时,橙色磷光持续的时间最长。

全文目录


中文摘要  4-5
英文摘要  5-8
第一章 引言  8-17
  1.1 光致发光材料  8-10
    1.1.1 光致发光现象  8-10
    1.1.2 荧光与磷光  10
  1.2 余辉发光材料  10-12
    1.2.1 余辉发光材料简述  11
    1.2.2 基质对余辉材料的影响  11-12
  1.3 硅酸盐基余辉发光材料  12-15
    1.3.1 稀土掺杂余辉发光材料  12-13
    1.3.2 过渡金属Mn~(2+)激活硅酸盐基余辉发光材料  13-14
    1.3.3 共掺的硅酸盐基余辉材料的发光机理  14-15
  1.4 Mn~(2+)激活Ca_(0.2)Zn_(0.9)Mg_(0.9)Si_2O_6 发光材料极其研究意  15
  1.5 选题依据及拟解决的科学问题  15-17
第二章 实验材料的制备与表征手段  17-21
  2.1 实验材料的制备方法  17-18
  2.2 材料的表征手段  18-21
    2.2.1 X 射线衍射谱  18-19
    2.2.2 荧光光谱与磷光光谱  19-21
第三章 Mn~(2+)激活硅酸盐红色磷光材料发光性能研究  21-37
  3.1 实验材料的制备  21-23
    3.1.1 实验原料与装置  21
    3.1.2 实验过程操作与说明  21-23
  3.2 实验材料的表征  23-24
  3.3 不同M92+浓度对Ca_(0.2)Zn_(0.9)Mg_(0.9)Si_2O_6: Mn~(2+)材料中Mn~(2+)发光的  24-31
    3.3.1 材料制备  24
    3.3.2 实验结果与讨论  24-31
  3.4 不同Mn~(2+)浓度对Ca_(0.2)Zn_(0.9)Mg_(0.9)Si_2O_6 : Eu2+,Dy3+,Mn~(2+)材料中自身占位发光的影响  31-35
    3.4.1 材料制备  31
    3.4.2 实验结果和讨论  31-35
  3.5 本章 小结  35-37
第四章 结论  37-39
参考文献  39-44
致谢  44

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中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 固体物理学 > 固体性质 > 光学性质 > 发光学
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