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掺杂Gd+3的Bi2O3-GeO2玻璃及玻璃陶瓷的结构与光学性能

DOI：10.1088/2053-1591/aaee53 期刊：Materials Research Express 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要： 通过熔融淬火和热处理合成了掺杂钆的Bi2O3-GeO2玻璃及玻璃陶瓷。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱、吸收和发射测量等方法研究了制备样品的结构与光学性能。XRD结果表明，玻璃陶瓷样品中析出的晶相为Bi2GeO5、Bi2Ge3O9和Bi4Ge3O12。红外光谱证实[BiO3]和[GeO4]单元是Bi2O3-GeO2玻璃及玻璃陶瓷网络中的主要结构单元。根据吸收光谱测得玻璃与玻璃陶瓷体系的光学带隙值介于2.01至3.34 eV之间，且玻璃的带隙值大于玻璃陶瓷。Bi2O3-GeO2玻璃陶瓷的密度高于玻璃，且随Gd3+含量增加而增大。研究表明366 nm激发下的发光源自不同的铋相关发射中心。366 nm激发下获得的CIE色坐标与相关色温(CCT)值证实，掺Gd3+的锗酸铋玻璃及玻璃陶瓷呈现白光发射。本研究中发光性能最优异的白光材料为GC-2Gd样品，其色坐标为(0.327, 0.314)，相关色温为5753 K。
作者： Melis G?k?e，Deniz Ko?yi?it
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

制备并表征新型致密Gd3?掺杂Bi?O?-GeO?玻璃及玻璃陶瓷，以探索其在固态照明领域的潜在应用。

研究成果

该研究成功合成了高密度且具有良好发光性能的掺杂Gd3?的Bi?O?-GeO?玻璃及微晶玻璃，适用于固态照明应用。其中GC-2Gd样品展现出最具潜力的白光发射特性。

研究不足

该研究的局限性在于所探究的Gd3+离子具有特定的组成和掺杂水平。随着Gd3+含量增加，样品透明度降低，当掺杂量为x=3和4 mol%时，样品呈现乳白色体色，透明度几乎可忽略不计。

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