Kürzlich hat die Abteilung für fortgeschrittene Laser- und optoelektronische Funktionsmaterialien des Shanghai Institute of Optics and Precision Machinery (SIPM) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) den Mechanismus der Lumineszenzspektraländerungen von Eu2+ in Bariumborat untersucht Glas durch Elektronenparamagnetische Resonanz (EPR), und die damit verbundenen Forschungsergebnisse sind im Artikel „Elektronenparamagnetische Resonanz und Lumineszenzeigenschaften von Eu2+ in Bariumboratglas“ zusammengefasst. Die Forschungsergebnisse wurden in Ceramics?International unter dem Titel „Electron Paramagnetic Resonance and Lumineszenz Properties of Eu2+ in Oxyfluoride Barium Borate Glasses“ veröffentlicht.
Alkalimetallboratgläser werden aufgrund ihrer hohen Transparenz und guten Löslichkeit seltener Erden häufig als lumineszierende Substratgläser für Seltenerdionen verwendet. Eu2+ ist ein häufig vorkommendes lumineszierendes Seltenerdion und wird normalerweise als Aktivatorion dotiert Substratmaterialien wie Gläser und Leuchtstoffe. Das 5d-Energieniveau der äußeren Schicht von Eu2+ ist anfällig für den Einfluss der äußeren Umgebung, was zu einer Energieniveauaufspaltung führt, die zu einer Lumineszenzwellenlängenerzeugung der 5d{ {4}}f Sprung von Eu2+. Sprung der Lumineszenzwellenlängenverschiebung. Infolgedessen kann Eu2+ je nach Substratmaterial Licht von Violett bis Rot emittieren, was Eu2+-dotierte Materialien sehr vielseitig macht.
Das elektronenparamagnetische Resonanzspektrum (EPR) von Eu2+ ist durch ein „U“-förmiges Spektrum gekennzeichnet, sodass EPR verwendet werden kann, um das Vorhandensein von Eu2+ und die Umgebung des umgebenden Koordinationsfelds nachzuweisen Eu2+. In dieser Studie wurde der Einfluss von Glaskomponenten auf die Ligandenfeldstärke um Eu2+ analysiert, indem die Veränderungen der charakteristischen EPR-Signalpeaks von Eu2+ in Bariumborat-Glasproben untersucht wurden.
Das Eu2+-dotierte Bariumboratglas wurde unter einer CO-Atmosphäre hergestellt und der Mechanismus der spektralen Änderung der Eu2+-Fluoreszenz wurde untersucht. Es wurde festgestellt, dass die Erhöhung des Bariumgehalts im Glas zu einer Verstärkung der Intensität des Koordinationsfeldes um die Eu2+-Ionen und einer Erhöhung der 5d-Energieniveauaufspaltung von Eu2+ führt verursacht die Rotverschiebung der Emissionsspektren. Die Einführung von Fluor in das Glas führt zu einer Verringerung der Stärke des Koordinationsfeldes um das Eu2+-Ion, wodurch die Rotverschiebung des Emissionsspektrums unterdrückt wird. Inzwischen wurde festgestellt, dass die Erhöhung der Eu2+-Konzentration auch die Rotverschiebung des Emissionsspektrums verursacht, die auf den Effekt der Elektronenwolkenausdehnung im 5d-Energieniveau zurückgeführt wird, was zu einer Abwärtsverschiebung des Zentrums führt des 5d-Energieniveaus. Diese Studie erklärt systematisch die beiden Mechanismen, die die Wellenlängenänderung der Eu2+-Lumineszenz verursachen, und kommt zu dem Ergebnis, dass Fluoridionen dem Lumineszenzzentrum eine Nahfeld-Koordinationsumgebung mit geringem Feld verleihen können, auf deren Grundlage die Studie gesteuert werden kann Einstellung der Lumineszenzfarbe von Eu2+-dotiertem Glas, Leuchtstoff und anderen Materialien.
Die entsprechende Forschung wurde von der National Natural Science Foundation of China unterstützt.
Abb. 1 (a) Rotverschiebungsschema der Emissionsspektren von BOxE10- und (b) BFxE10-Glasproben
Abb. 2 Rotverschobene schematische Diagramme der Emissionsspektren von BO20Ey- und BF20Ey-Glasproben
