钐离子掺杂CaO_MgO_SiO_2系微晶玻璃的制备及其发光特性

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1、第36卷第7期杨修春等：铜纳米颗粒在硅酸盐玻璃中的形成及其局部结构·1013·硅酸盐学报第36卷第7期Vol.36，No.72008年7月JOURNALOFTHECHINESECERAMICSOCIETYJuly，2008钐离子掺杂CaO–MgO–SiO2系微晶玻璃的制备及其发光特性程金树，田培静，汤李缨，全健(武汉理工大学，硅酸盐工程教育部重点实验室，武汉430070)摘要：制备了一种新型的以透辉石为主晶相的钐离子激活发光微晶玻璃，采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和荧光光谱仪研究了热处理温度对微晶玻璃的结构及发光性能的

2、影响。结果表明：钐离子激活发光微晶玻璃在近紫外、蓝光的激发下可以发出红色光，其564，601，648nm和710nm3+46发射峰分别对应于Sm的G5/2→HJ(J=5/2，7/2，9/2，11/2)跃迁，随着热处理温度的升高和透辉石晶体逐渐析出，光谱的谱线位置没有变化，强度明显增强。同时发现该基质中，当Sm2O3掺杂量超过0.100%(摩尔分数)时出现浓度猝灭现象。关键词：发光；微晶玻璃；氧化钙；氧化镁；二氧化硅；透辉石；钐离子中图分类号：O482.31；TQ171.73文献标识码：A文章编号：0454–5648(20

3、08)07–1013–053+PREPARATIONANDLUMINESCENTPROPERTIESOFSmDopedCaO–MgO–SiO2GLASSCERAMICSCHENGJinshu，TIANPeijing，TANGLiying，QUANJian(KeyLaboratoryforSilicateMaterialsScienceandEngineeringofMinistryofEducation,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070,China)3+Abstract:Sm

4、dopedCaO–MgO–SiO2luminescentglassceramicswerepreparedbythemelting-quenchingmethod.ThestructureandluminescentpropertiesoftheglassceramicspreparedatdifferenttemperatureswerestudiedbyX-raydiffractionandscanningelectronmicroscope.Theresultsindicatethattheglassceramic

5、scanemitredlightundertheexcitationoflongUVandbluelights.46Theglassceramicsshowemissionwithpeaksat564,601,648nmand710nmduetotransitionsofG5/2→HJ(J=5/2,7/2,9/2,11/2)3+ofSm.Withtheincreaseofreheatingtemperaturesandtheprecipitateofdiopside,thewavelengthofpeaksinoptic

6、alspectrahasnochange,buttheluminescentintensityoftheglassceramicsisstronger.AconcentrationquenchingeffectwasalsoobservedintheglassceramicswhenthecontentofSm2O3wasover0.100%(inmole).Keywords:luminescence;glassceramics;calcia;magnesia;silica;diopside;samariumion稀土离

7、子掺杂的发光玻璃材料近年来受到广泛diode,LED)的“暖色化”上具有应用价值。关注。由于稀土离子特殊的4f电子结构，稀土离子稀土掺杂的基质材料一般为晶体，包括经典的[6][7]掺杂的玻璃具有良好的荧光特性，并且发光色度纯，钇铝榴石和掺铒钒酸钇上转换材料等。基质材料物化性质稳定，转换效率高。稀土离子掺杂发光玻也可以是非晶态玻璃材料，如稀土掺杂钙铝硅系玻[8]璃被应用于荧光设备、激光、波导激光、上转换材璃，其在飞秒激光照射后具有长余辉效果。晶体[1–5]料等领域。目前，人们对稀土掺杂发光用材料和非晶体作为基质材料各有优缺

8、点，而微晶玻璃作的研究主要集中在Tb，Eu等稀土元素上，对于能为一种晶态和非晶态共存的材料，兼具了晶体发光够吸收紫外光放出红光的Sm研究较少，Sm的这一材料优异的发光性能及玻璃材料优异的均匀性，可特性在光色转换及白光发光二极管(lightemitting加工性及稳定性，具有重要的研究价值。硅酸盐材收稿日期：2007–