稀土离子掺杂GdVO_4纳米晶的合成及其发光性质研究

题名:稀土离子掺杂GdVO_4纳米晶的合成及其发光性质研究
作者:苏朝辉
学位授予单位:河南大学
关键词:纳米发光材料;;钒酸钆;;稀土掺杂;;荧光光谱;;上转换发光
摘要:

 发光材料是重要的功能材料之一,在照明、显示、荧光探测、光电器件等领域有着广泛的应用。随着纳米技术的迅速发展,纳米发光材料由于显示出许多体块材料所不可比拟的新的光学特性而成为人们关注和研究的热点。以稀土钒酸盐为基质的纳米发光材料在紫外光以及真空紫外光激发下具有很好的发光性Cylinder neodymium magnet质,而且在恶劣工作环境下具有很好的稳定性,因而具有广泛的应用前景。在本论文中,我们采用燃烧法制备了钒酸盐纳米发光材料,并系统地研究了其发光性质,以寻求具有高性能的新型发光材料。本论文的主要研究内容和得到的结论如下:

 1.采用燃烧法合成了蓝色荧光纳米晶GdVO_4:Tm粉体。通过XRD、荧光光谱和SEM分析了GdVO_4:Tm粉体在不同退火温度下和不同搀杂浓度下的相结构、晶粒尺寸,形貌以及发光性能。结果表明:所得产物为单一的四方锆型GdVO_4:Tm晶体,晶粒尺寸小于100 nm。GdVO_4:Tm能够被250-350 nm的紫外光激发,在320 nm波长紫外光激发下发出波长为472 nm的明亮蓝光;退火温度为1000℃,掺杂浓度在0.4 mol%时得到的粉末发光性能最好。

 2.绿色GdVO_4:Er纳米材料在紫外光区有一个250-350 nm的宽带激发光谱,在510 nm至560 nm之间有一个很强的发射带,呈双峰状,峰值分别位于530 nm和560 nm附近。在320 nm紫外光激发下,当Er~(3+)掺杂浓度为0.4 mol%时,样品的发光强度最强。

 3.利用燃烧法制备了稀土Er~(3+),Yb~(3+)离子共掺杂的GdVO_4纳米晶材料。在980 nm激光激发下,观察到很强的来自于Er~(3+)离子的~2H_(11/2)→~4I_(15/2), ~4S_(3/2)→~4I_(15/2)跃迁的绿色上转换荧光。研究了在不同的http://www.chinamagnets.biz/掺杂浓度和退火温度下的上转换发光特性,发现当Er~(3+),Yb~(3+)掺杂浓度分别在1 mol%和4 mol%,退火温度在1000℃时得到的GdVO_4:Er~(3+),Yb~(3+)纳米晶的发光强度最强。

 4.本文在实验的基础上对发光机理进行了一定程度的分析。
学位年度:2009