几种Tb3+激发的真空紫外发光材料的发光性质研究

　　真空紫外发光材料可用于等离子平板显示器和无汞荧光灯，其激发源的发射波长位于真空紫外区域，主要是147和172nm，因此，在开发新型稀土掺杂的发光材料方面，首先应该考虑的是在此波长附近能够有较好的吸收。兰州大学物理学院功能与环境研究所在开发新型的真空紫外发光材料进行了大量的探索，并开研发出几种新型的真空紫外发光材料，相关的研究成果发表在Journal of The Electrochemical Society, J. Am. Ceram. Soc., Electrochem. Solid St., Mater. Res. Bull等杂志上。

　　该研究组开发了几种磷酸盐为基的真空紫外发光材料。其中，磷酸盐因具有高的物理化学稳定性、对真空紫外有较好的吸收及环境友好等特点，成为稀土掺杂的优异基质材料。该研究组在几种磷酸盐基质中进行了Tb³⁺、Ce³⁺、Mn²⁺等发光离子的单掺与多掺，并测试了样品在真空紫外及紫外区域的激发光谱以及147nm激发下的发射光谱，通过调节激活剂的浓度调节样品的发射颜色，并研究了多掺离子之间的能量传递关系等。此外，该研究组还研究了以氧化物为基的真空紫外发光材料，以衰减时间相对较短的Tb³⁺作为激活剂，测试了样品的真空紫外-紫外激发光谱、发射光谱，研究了Tb³⁺离子在此基质中的猝灭浓度，解释了Tb³⁺的f-d激发峰比较靠近长波方向的原因。

　　利用北京同步辐射装置4B8-真空紫外实验站获得了样品激发与发射光谱，以及由此算得的色坐标。由激发光谱可见，Tb³⁺掺杂的样品在100-250nm范围内存在一个很宽且强的激发带，这对于无汞荧光灯的发射位置147与172nm是一个很好的结果，在紫外区域250-350nm范围内存在双峰激发，这说明此物质能够匹配等离子平板显示器和无汞荧光灯的光源分布；适当调节不同发光离子的浓度可以改变样品的发光颜色，且在一定浓度比例下成功调制出了白光发射。

　　本文的研究结果丰富了稀土离子掺杂的发光材料内容，对研究单一基质中实现白光发射提供了素材，其中，真空紫外激发下多掺离子间的能量传递关系有较少的文献进行研究，我们在文章中提到的相关内容对研究此问题提供了一定的理论基础和实际依据。

　　发表文章：

　　[1]Jia Zhang,Yuhua Wang,* Feng Zhang, and Yan Huang,Single-Phase White-Emitting Ca₈MgGd(PO₄)₇:Ln³⁺, Mn²⁺(Ln³⁺ = Ce³⁺, Tb³⁺, and Dy³⁺) for Mercury-Free Lamps, Journal of The Electrochemical Society, 2011, 158 (4) J110-J114.

　　[2]Feng Zhang, Yuhua Wang,* Jia Zhang, Bitao Liu,Yan Wen,and Ye Tao, Photoluminescence Characteristics of Ca₉Ln（PO₄）₇:Tb³⁺ （Ln³⁺= Y³⁺,La³⁺,Gd³⁺）under VUV Excitation, Electrochem. Solid St., 2011, 14 (3), J16-J18.

　　[3]Feng Zhang, Yuhua Wang,* Bitao Liu,Yan Wen, and Ye Tao,Investigation of Na₃GdP₂O₈:Tb³⁺ as a potential green-emitting phosphor for plasma display panels, Mater. Res. Bull. 2011, 46, 722–725.

　　[4]Jia Zhang, Yuhua Wang,* Linna Guo, and Yan Huang,Vacuum Ultraviolet–Ultraviolet, X-Ray, and Near-Infrared Excited Luminescence Properties of SrR₂O₄:RE³⁺ (R = Y and Gd; RE = Tb, Eu, Yb, Tm, Er, and Ho), J. Am. Ceram. Soc.,2012, 95 [1] 243–249.