论文摘要
三价稀土离子具有非常丰富的电子能级，稀土荧光材料被广泛应用于发光、显示、显像、光信息传递、太阳能光电转换、激光、核物理和辐射场的探测和记录等许多领域。其中，白光LED照明、荧光传感是稀土荧光材料的新兴技术领域，我们在这两个领域进行了探索。本文使用燃烧法制备了纳米Y2O3: Er, Yb样品粉末，对其进行了X射线衍射谱表征与上转换发射光谱分析。基于Y2O3: Er, Yb样品的荧光强度比方法模型，提出了一类玻尔兹曼常数的高精度测量方法-荧光光谱方法：根据电子占据不同能级的玻尔兹曼分布规律，通过测量不同温度下荧光材料的荧光光谱，分析温度对荧光强度比例的影响，推导得到玻尔兹曼常数kB与h*c（普朗克常数与真空光速的乘积）的数值关系。kB值的初步测量结果与目前CODATA推荐值（2006年）的偏差约0.2%。分析了Y2O3: Er, Yb样品的温度特性。本文还使用燃烧法制备了Eu掺杂的粉末样品，并对其进行了X射线衍射谱表征与发射光谱分析。研究了样品的电荷迁移带能量与环境影响因子的关系：不同的样品，其电荷迁移带的位置不同，电荷迁移带的能量不同，环境影响因子不同，也即稀土离子所处的晶体场环境不同。提出了Eu掺杂样品的5D07F1子能级跃迁荧光强度比方法模型，并根据此模型利用YBO3: Eu的变温光谱对玻尔兹曼常数进行了测量，测量值与目前CODATA推荐值的偏差约0.2%。然后，利用Eu掺杂荧光粉的红光发射，提出了Eu掺杂荧光粉在暖白光LED中的应用。最后，提出了一种新的温度传感模型，样品在一定的温度范围内是线性膨胀的，随着温度的升高，晶格膨胀，样品的晶格常数增大，发光峰的位置也随着温度的升高而发生微小的移动，并从实验上验证了此传感模型的可行性。
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摘要Abstract目录第1章 绪论1.1 引言1.2 稀土荧光材料的应用研究现状1.3 本论文研究的主要工作及内容安排第2章 稀土离子的发光2.1 发光材料2.1.1 基质2.1.2 激活剂2.2 稀土离子的发光2.2.1 稀土离子的电子组态2.2.2 稀土离子的跃迁和电荷迁移带吸收2.2.3 发光材料的晶体场理论和Judd-Ofelt理论简介2.3 荧光材料的制备方法2O3'>2.4 基质材料Y2O32O3的应用前景'>2.4.1 Y2O3的应用前景2O3的结构'>2.4.2 Y2O3的结构第3章 Er/Yb掺杂荧光材料的制备、光谱性质及其应用研究3.1 上转换发光机制3.1.1 激发态吸收3.1.2 能量传递3.1.3 光子雪崩2O3: Er, Yb的制备与表征'>3.2 Y2O3: Er, Yb的制备与表征2O3: Er, Yb的制备'>3.2.1 Y2O3: Er, Yb的制备2O3: Er, Yb的表征'>3.2.2 Y2O3: Er, Yb的表征3.3 荧光强度比方法2O3: Er, Yb的玻尔兹曼常数测量'>3.4 基于Y2O3: Er, Yb的玻尔兹曼常数测量3.4.1 引言3.4.2 实验原理3.4.3 数据与分析2O3的温度传感'>3.5 Er/Yb共掺Y2O3的温度传感3.6 其他应用3.7 本章小结第4章 Eu掺杂荧光材料的制备、光谱特性及其应用研究2-xGdxO3: Eu的制备与表征'>4.1 Y2-xGdxO3: Eu的制备与表征2-xGdxO3: Eu的制备'>4.1.1 Y2-xGdxO3: Eu的制备2-xGdxO3: Eu的表征'>4.1.2 Y2-xGdxO3: Eu的表征4.2 电荷迁移带与环境因子的关系3+发光的荧光强度比方法'>4.3 基于Eu3+发光的荧光强度比方法3: Eu的玻尔兹曼常数测量'>4.4 基于YBO3: Eu的玻尔兹曼常数测量4.5 Eu掺杂稀土荧光材料在白光LED中的应用4.5.1 荧光材料的光色特性4.5.2 白光LED简介4.5.3 实验数据与分析4.5.4 结论4.6 一种新型传感模型研究4.7 本章小结第5章 总结与展望5.1 研究工作总结5.2 今后研究工作参考文献发表论文和参加科研情况说明致谢
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