光致发光的研究(3)掺杂铕Di-Barium镁硅酸盐荧光粉

Shrivastava拉维¹^*普拉萨德,Ishwar Sahu²

¹ICFAI大学科技部sujeet kumar sujeet kumar印度

²英迪拉·甘地国家部落大学物理系Amarkantak,印度

*通讯作者:: Shrivastava拉维
科学和技术,
ICFAI大学sujeet kumar
sujeet kumar
印度,
电子邮件: (电子邮件保护)

收到:12 - 1月- 2022年手稿。joms - 22 - 51610;编辑分配:14 - -2022年1月,PreQC不。JOMS 22 - 51610 (PQ);综述:26日—-2022年1月,质检不。JOMS 22 - 51610;修改后:28日- -2022年1月,手稿。JOMS 22 - 51610 (R);发表:2022年04 - 2月,DOI: 10.4172 / 2321 - 6212.10.2.003。

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文摘

Di硅酸镁钡(Ba2MgSi2O7)掺杂不同浓度(0.2,0.5,1.0,2.0和2.5摩尔%)的铕(欧盟三国+)准备使用固态反应技术。确认适当的准备和可用的阶段,一个x射线衍射模式样本的最优PL浓度被记录。与晶体开放数据库记录的样本匹配明显卡编号96 - 900 - 6941报告专门为Ca2MgSi2O7与品质因数(FoM)为0.8051。这FoM确认样品的适当的准备。里特维德晶格参数优化过程使用Celref 2进行了估算的各种晶体信息准备样品。准备样品进行光致发光(PL)的研究。的激发光谱监测在620 nm,表现出两种截然不同的山峰为中心分别为294 nm和365 nm。因此,发射光谱被记录在一个激发波长为294 nm。突出表达的发射光谱的峰值集中在592和612 nm归因于5 d0→7 f2的铕(ⅲ)离子适应在不同的格子有不同的能量,而峰值在633海里定于5 d0→7 f3过渡的铕掺杂剂浓度的样品(III)。2摩尔%表示最大的PL强度。总体排放被发现在红色区域是证实使用CIE色度图坐标(0.611,0.387)。 Critical distance for energy transfer in the concentration, beyond which concentration quenching occurred in PL spectra, was calculated. In this case, the critical distance was found to be 19.34 Å, therefore the mechanism involved in concentration quenching of Ba2MgSi2O7 doped with 2.0 mol % of Europium (III) must be only multipole-multipole exchange whereas the exchange interaction is ineffective.

关键字

红了;磷;光致发光;里特维德细化;x射线衍射;铕

介绍

铕di激活碱土(Sr,英航,Ca)硅酸镁材料已经广泛调查因其优异的发光性能如扩大发射峰,持久的行为和能力保留这些属性甚至内部的液体。硅酸盐建立磷通常带隙约7.5 eV,使这些荧光粉适合发光二极管(led)和等离子体显示板(pdp) (1- - - - - -4]。白色led生产商业使用的组合两个颜色磷即蓝色和黄色的颜色。在这种情况下,制造成本低,发光效率相当高,但显色性差(5- - - - - -6]。摆脱这个问题,其中一个选项是为了弥补这一缺陷的红色元素的Ce掺杂钇铝石榴石(YAG)^{3 +}phosphor-based领导分别与另一个red-emitting磷(7- - - - - -8]。不幸的是,荧光粉的研究仅限于低亮度和不能有效吸收紫外线附近地区,甚至一辈子也不近紫外线辐照下不足。三色磷有很强的绿色、黄色和红色发光适用于高显色性白色发光二极管。大多数的绿色发光荧光粉白光LED应用氮化物荧光粉。“欧盟的红色发射^{3 +}intra-4f转变的结果,而欧盟的排放吗^{3 +}从5 d-4f过渡偶极子允许不同在一个很大范围从红色到紫外线区域取决于根据主人的晶体结构材料。众所周知,稀土ion-doped发光材料的光学特性是高度的影响矩阵(9]。因此环保稳定red-emitting掺稀土silicate-based荧光粉吸引了许多研究者。在本文中,英航₂MgSi₂O₇掺杂不同浓度的欧盟^{3 +}准备及其光致发光研究。

材料和方法

欧盟^{3 +}掺杂英航₂MgSi₂O₇荧光粉掺杂不同浓度的欧盟^{3 +}(0.5,1.0,1.5,2.0摩尔%)准备使用固态反应技术。SiO起始材料₂,BaCO₃分别以和欧盟₂O₃通过适当的化学计量比是彻底地大约1 h在臼,pre-sintered在900 oc,然后发射在1200 oc大约2小时,1.6摩尔%的h₃薄₃用作通量(10- - - - - -13]。光致发光(PL)是衡量spectrofluorophotometer激发和发射光谱(日本岛津公司,rf - 5301 PC,日本京都)使用氙气灯的功率150瓦作为激励源。x射线衍射(XRD)表征的示例使用Panalytical爱视宝箴MPD(新加坡)和kα铜阳极的波长1.5405 AA。

结果与讨论

XRD分析:

图1展品的比较观察和计算XRD英航的模式₂MgSi₂O₇有0.5摩尔%的铕(III)。结果显示良好的两个图形之间的相似之处。匹配!诉2.3.1用于匹配的标准(晶体开放数据库)和x射线衍射实验模式。观察到,XRD实验模式匹配与晶体开放数据库(COD)令人信服地卡96-900-6941号与品质因数(FoM)为0.8051。这已经是报道XRD Ca的模式₂MgSi₂O₇。

图1:对比计算和观察到的x射线衍射。

晶格参数优化过程进行了使用软件Celref 2。相对应的晶体信息文件(1010215. cif)晶体开放数据库鳕鱼96-900-6941从网站http://www.crystallography.net/下载。晶体信息文件中包含的信息是利用晶格参数优化过程中作为参考。初始和细化晶格参数所示表1。

零	λ	一个	b	c	α	β	γ
0	1.5418	7.73	7.73	5.01	90年	90年	90年
0	0	1	0	1	0	0	0
最后的值:(标准误差在2号线)
零	λ	一个	b	c	α	β	γ
0	1.5418	7.6306	7.6306	5.2039	90年	90年	90年
0	0	0.1259	0	0.1325	0	0	0
H	K	l	2 t(观察)	2 t0	2 t (Cal)	Diff
1	2	0	25.601	25.601	26.1123	-0.5113
1	2	1	31.175	31.175	31.3458	-0.1708
2	2	0	32.926	32.926	33.2074	-0.2814
2	2	0	35.178	35.178	33.2074	1.9706
2	2	1	37.494	37.494	37.5517	-0.0577
2	1	2	44.141	44.141	43.7491	0.3919
0	4	0	46.792	46.792	47.671	-0.879
3	3	1	53.72	53.72	53.9373	-0.2173
5	1	2	72.795	72.795	72.9207	-0.126

表1。初始和细化英航的晶格参数₂MgSi₂O₇掺杂与欧盟^{3 +}。

光致发光研究

光致发光激发光谱(图2英航的)₂MgSi₂O₇掺杂1.5 mol %铕(III)监测在592海里。观察到光谱表现出两座山峰为中心分别在294和364海里,因此样品的发射光谱与不同浓度的铕(III)即:0.2,0.5,1.0,2.0,和2.5 mol %记录的激发波长294纳米。的发射光谱监测提供一个激发波长294 nm表达图3。

图2:英航的激发光谱₂MgSi₂O₇掺杂与欧盟^{3 +}(1.5摩尔%)。

图3:英航的发射光谱₂MgSi₂O₇掺杂与欧盟^{3 +}。

突出表达的发射光谱的峰值集中在592和612 nm归因于5 d0→7 f2的铕(ⅲ)离子适应在不同的格子有不同的能量,而峰值在633海里定于5 d0→7 f3过渡的铕(III) [14]。掺杂剂浓度的样品2摩尔%表示最大的PL强度。总体排放被发现在红色区域是证实使用CIE色度图(CIE 1931)与坐标(0.4805,0.3763)(图4),是属于强烈的红色区域。

图4:英航的颜色色度图(CIE 1931)₂MgSi₂O₇掺杂与欧盟^{3 +}。

图3表示各种欧盟的排放强度峰值的变化^{3 +}掺杂浓度。我们注意到从图4欧盟的排放强度增加而增加浓度^{3 +}离子,直到它到达2.0摩尔%,然后降低为2.5摩尔%兴奋剂的欧盟^{3 +}。这是dueF浓度猝灭。当欧盟的浓度^{3 +}离子的增加,欧盟之间的距离^{3 +}离子减少。这将导致欧盟的无辐射跃迁^{3 +}离子。它指向一个重要的事实,强烈的激发能转移取决于欧盟之间的距离^{3 +}离子。Blasse [13,15]给出了一个重要的公式来估计能量传递(R)的临界距离。

V是单位细胞体积,N原子单位细胞的数量,和Xc掺杂剂的临界浓度。在目前情况下(Ba₂MgSi₂O₇掺杂与欧盟^{3 +}- 2.0摩尔%)单位细胞体积是303.0 (A) 3、数量的原子单位细胞是4和临界浓度为0.020。使用Blasse的公式,发现临界距离的值为19.34。氧化荧光粉的发光的无辐射能量传递为基础的共振传输电多极多极交互或交换相互作用[16]。

这种情况被Blasse定理解释(13,17]。据报道,超过临界距离超过5,只有multipole-multipole互动是很重要的交流互动变得无效。当发现临界距离小于5,交换相互作用生效(18]。在现在的情况下,计算临界距离19.34因此英航的机制参与浓度猝灭₂MgSi₂O₇掺杂2.0摩尔%的欧盟^{3 +}被认为是多极的交互。

结论

Di硅酸镁钡(Ba₂MgSi₂O₇)掺杂不同浓度(0.2,0.5,1.0,2.0和2.5摩尔%)铕(欧盟^{3 +})准备使用固态反应技术。样品与最佳PL发射特点是通过x射线衍射模式,这是类似的样本与标准的报告。的PL激发光谱监测在620 nm,表现出两种截然不同的山峰为中心分别为294 nm和365 nm。因此,发射光谱被记录在一个激发波长为294 nm。突出表达的发射光谱的峰值集中在592和612 nm归因于5 d0→7 f2的铕(ⅲ)离子适应在不同的格子有不同的能量,而峰值在633海里定于5 d0→7 f3过渡的铕掺杂剂浓度的样品(III)。2摩尔%表示最大的PL强度。总体排放被发现在红色区域是证实使用CIE色度图坐标(0.611,0.387)。CIE坐标是在该地区的红色区域。按照文学这强烈的红色发射可能是一个潜在的候选人被红色发光二极管。能量转移的临界距离浓度,超过此浓度淬火发生在PL光谱,计算也表明,必须只有multipole-multipole交流而交流互动是无效的。

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