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人工晶体学报 ›› 2020, Vol. 49 ›› Issue (5): 785-793.

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Gd2SiO5:Eu3+晶体的光学浮区法制备及发光性能研究

高明远;张澎鹏;罗岚;郭锐;汪雨   

  1. 南昌大学材料科学与工程学院,南昌,330031;南昌大学材料科学与工程学院,南昌 330031;南昌大学,江西省轻质高强结构材料重点实验室,南昌 330031
  • 出版日期:2020-05-15 发布日期:2021-01-20
  • 基金资助:
    国家重点研发计划(2016YFB0701201,2016YFB0701203,2017YFB1103701);国家自然科学基金(11564025,51671101);江西省自然科学基金(20171BCD40003);江西省教育厅重点计划(GJJ150010);南昌大学本科生创新创业训练项目(20190402352,2019-3910)

Preparation and Luminescence Properties of Gd2SiO5:Eu3+ Crystal by Optical Floating Zone Method

GAO Mingyuan;ZHANG Pengpeng;LUO Lan;GUO Rui;WANG Yu   

  • Online:2020-05-15 Published:2021-01-20

摘要: 用冷等静压制多晶料棒通过高温固相法制备Gd2SiO5:Eu3+粉末,并使用光学浮区法制得晶体.对其进行微观组织结构及光谱性能测试,XRD分析表明,晶体生长方向为[001]方向;摇摆曲线和Raman分析均表明其结晶状况比粉末、料棒更好;晶体无宏观和微观缺陷;EDS及XPS分析表明晶体中无杂质成分,且XPS谱中可以观测到Gd3d5/2、Eu4d5/2光电子峰劈裂,分别对应7配位和9配位离子.UV-Vis低温吸收谱中存在Eu3+-O2-电荷转移吸收带和Gd3+4f-4f电子跃迁吸收(6D/I/PJ→8S7/2)吸收限,做(Ahν)1/2-hν曲线得到其禁带宽度为5.9 eV;样品在紫外激发下呈橘红色,并在254 nm、277 nm、365 nm、396 nm激发下可产生发射峰为583 nm、596 nm、620 nm、629 nm的红光发射(对应Eu3+的5D0→7F0,1,2,3),其中277 nm激发下强度最大;以583 nm、596 nm、620 nm、629 nm为监测波长,其激发谱在200~500 nm波段,并出现以277 nm为中心的宽谱(对应Eu-O电荷转移跃迁和Gd3+8S7/2→6IJ)以及313 nm(Gd3+8S7/2→6PJ)、396 nm(Eu3+7F0→5L6)和466 nm(Eu3+的7F0→5D3)激发锐峰.由此可知,光学浮区法可以得到质量良好的Gd2SiO5:Eu3+晶体.

关键词: Gd2SiO5:Eu3+;光学浮区法;XPS;吸收谱;荧光光谱

中图分类号: