《基於多功能熱釋光譜分析的新型稀土發光材料研究》是依託中國科學技術大學，由陳永虎擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於多功能熱釋光譜分析的新型稀土發光材料研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳永虎
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
某些發光材料在激發過程中將一部分激發能存儲在陷阱能級中，熱釋光實驗通過測量材料在升溫過程中的發光來了解與陷阱有關的信息，如陷阱深度和濃度。相對於熱釋光實驗技術在輻射劑量探測領域的廣泛套用，熱釋光這一源於材料發光過程的實驗現象，在發光材料研究領域的套用卻不夠充分。現今熱釋光實驗技術的迅速發展和發光材料研究的不斷深入，使得非常有必要將熱釋光實驗在發光材料研究中的潛力更多地開發出來。本項目旨在基於我們實驗室原有熱釋光設備的基礎上，自主創新搭建一套具備更寬的測溫範圍（100-700K）、可選擇激發源、激發和發射均可光譜分辨、自動化控制程度高的多功能熱釋光譜實驗平台，完善有關熱釋光實驗結果詮釋的理論，並將其套用於稀土發光材料（特別是長餘輝材料和閃爍體材料）的發光動力學研究，對陷阱類型與作用、結構缺陷、稀土離子能級在基質材料中的相對位置等問題進行深入研究，以期指導進一步的新材料開發。
結題摘要
基於熱釋光實驗分析在發光動力學和發光過程機理研究中的獨特優勢，本項目旨在將熱釋光分析更全面、更深入地套用於稀土發光材料的發光機理研究中，以期指導高性能新材料的進一步開發。在項目執行初期，我們對實驗室原有的熱釋光裝置進行了全面的升級改造，實現了全溫區連續線性升溫，和 CCD輔助光譜分辨的熱釋光採集。在發光材料性能和機理的研究中，我們重點關注了適宜進行熱釋光測試的長餘輝材料和螢光測溫材料。在長餘輝材料研究方面，較為突出的成果是利用熱釋光初始升溫法研究了藍色長餘輝材料SrAl2O4: Eu2+/Dy3+的陷阱深度與密度分布，給出了其長餘輝機理的新模型；利用包括熱釋光陷阱分析在內的一系列實驗研究了自激活的MgGa2O4新型長餘輝材料；通過系統性的稀土離子共摻，尋找到一種新型黃色長餘輝材料Ca2Al2SiO7:Eu2+，Tm3+。此外，我們對各類長餘輝材料還進行了一些擴展性的研究探索。這方面最突出的結果是將長餘輝材料的溫度特性套用於光學測溫技術，這是一種全新的發光測溫方案，可以避免直接激發對樣品溫度的影響。在發光材料溫度特性的研究方面，我們研製了幾種不同途徑的新型發光測溫材料，包括混合物測溫，如Sr2Mg3P4O15:Eu2+和SrB4O7:Sm2+混合物，Li2TiO3: Mn4+ 和 Y2O3: Dy3+混合物；基於Sm3+的β-NaYF4：Sm3+納米顆粒；基於Mn4+發光溫度猝滅的Ba2LaNbO6: Mn4+/Eu3+，Lu3Al5O12:Mn4+/Tb3+以及BaLaMgNbO6 : Mn4+/Dy3+等等。以上這些成果對於長餘輝材料和發光測溫材料的開發套用都具有重要指導意義。
