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单相Gd2MgTiO6:Bi3+,Eu3+可调谐白光发射荧光粉的设计与能量传递机制

DOI：10.1007/s10853-018-3133-3 期刊：Journal of Materials Science 出版年份：2019 更新时间：2025-09-04 15:30:14
摘要： 近年来，为解决色再吸收及不同荧光粉间比例调控问题，研究者们致力于开发近紫外区单相白光发射荧光粉。本研究设计了一种Bi3?和Eu3?共掺杂的单相Gd?MgTiO?荧光粉，通过多发光中心能量传递实现可调谐白光发射。结构分析表明所有样品均结晶为具有P2?/n对称空间群（No.14）的单斜双钙钛矿结构，高分辨透射电镜图像清晰显示晶面间存在晶格条纹。单掺Bi3?的Gd?MgTiO?样品在近紫外激发下呈现417nm和508nm两个明显发射峰，这对应于两种Bi3?发射中心因3P?→1S?跃迁产生的特征发射，其相对发射强度与激发波长密切相关——通过选择合适激发波长可实现Gd?MgTiO?:Bi3?在蓝绿光区间的可调谐发射。作为红光发射组分共掺的Eu3?显示出对应5D?→?FJ（J=1,2,3,4）特征跃迁的尖锐发射线。通过Bi3?到Eu3?的电偶极-偶极（d-d）相互作用证实了Gd?MgTiO?:Bi3?,Eu3?中的能量传递。实验表明，通过调节激发方案和Eu3?浓度可简便实现可调谐白光发射。此外，基于Bi3?和Eu3?离子还建立了能量传递机制示意图及简化能级光谱图。
作者： Wei Chen，Huiling Zhang，Zhicong Liu，Linli Shen，Chenyang Shen，Ling Ding，Zelong Zhang，Weidong Xiang，Xiaojuan Liang
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

为解决近紫外区单相白光发射荧光粉存在的颜色再吸收及不同荧光粉间比例调控问题，通过设计Bi3?和Eu3?共掺杂的单相Gd?MgTiO?荧光粉来实现。

研究成果

该研究成功设计了一种单相Gd2MgTiO6:Bi3+,Eu3+白色发光荧光粉，通过调节激发波长和Eu3+浓度可实现发射光谱可调。证实了Bi3+到Eu3+的能量传递机制是通过电偶极-电偶极相互作用实现的，从而产生可调谐白光发射。由于该荧光粉体系具有较高的内量子效率，在LED照明应用中展现出良好前景。

研究不足

该研究聚焦于特定条件下Gd2MgTiO6:Bi3+,Eu3+荧光粉的合成与表征。其在LED照明中的实际应用可能需要在工作效率和运行稳定性方面进行进一步优化。

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