一种新的红色长余辉材料：LaAlO3Eu3+

3一种的红色长余辉材料：LaAlO:Eu3+3LaAl3单掺E3+样品可以由L23Al(OH)3样品和E231773K和628nm0的放射光组成，分别是Eu3+离子的5D0到7F15D0

到7F，和5D202

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轨道的跃迁。本质上是一种光致发光材料，它是一类吸取能量如可见光，紫外光，X-ray等，热释光测量证明白LaAlO3：Eu3+样品中包含5个热释峰，对应的陷阱能级大约分别为0.95eV,、0.35eV1.45eV1.17eV和1.48本质上是一种光致发光材料，它是一类吸取能量如可见光，紫外光，X-ray等，受激停顿后，连续发出的光称为余辉。余辉的持续时间称为余辉时间。小于1微微秒~1毫秒~11应用于医学领域的奇特前景，加大了人们对于红色长余辉的争论力度。人类争论长余辉物质约有1000余年的历史。1866年，法国的Sidot首先制备了ZnS：Cu20世纪初长余辉20世纪90玻璃等。Matsuzawa觉察的SrAl2O4:Eu2+,Dy3+Y2O3：Eu3+，Dy3+的Mg2SiO4：Dy3+，Mn2+红色长余离子作为陷阱中心。光材料上用于放射红光〔Eu3+〕和蓝光〔Eu2+〕。然而近紫外激发光对不同的晶移的效率，提高长余辉材料的性能。最近，Eu3+掺杂的晶体和玻璃被多个争论小[1]、氧化物[2]、硅酸盐[3]、磷酸盐[4]、硫酸盐[6]等体系中掺杂了Eu3+铝酸镧〔LaAlO3〕由于其大于5eV的电子带隙，和高达2100ºC[7]的热稳定性使其拥有作为良好基质的力量。铝酸镧可以用最常用的固相法在1500到1700ºC[8,9,10]下由氧化铝和氧化镧制得。Dere[11,12]Krupa[13]在最近的几年Hreniak[14]Eu3+离子在LaAlO3基质中荧光衰减的发光机理。最近LaAlO3的带状Eu2+离子放射和线性Eu3+离子放射的混合放射光谱已在近期由Mao报道。然而承受高温固相法获得的LaAlO3掺Eu3+的长余辉特性并没有被报道过。2样品的获得LaAlO3:Eu3+样品粉末是以分析纯的La2O3和Al(OH)3以及纯度为99%的Eu2O3Eu3+离子分别以0.05,0.1,0.3,0.6和0.9mol%的比例替代La3+掺杂到LaAlO3热4小时。焙烧得的样品在室温下冷却后，再次研磨成粉末，以作后续的应用。样品的测量光的光谱由FLS-920T型光谱仪(EdinburghInstrumentsLtd,Edinburgh,U.K.)在的氙灯Xe900作为光源照耀下记录。余辉衰减曲线由一台PR305余辉测试仪(ZhejiangUniversitySensingInstrumentCo.Ltd.,Hangzhou,China)测得。热释曲线由一台FJ-417A热释测试仪(BeijingNuclearInstrumentFactory,Beijing,China)测254nm的近紫外光灯下照耀然后以1K每秒的速度加热到673K。除了热释光测量外，全部的测试都是在室温下进展的。3X射线衍射分析显的影响到LaAlO3晶体的构造。实际上，全部观测到的衍射峰都能很好的与JCPDS标准卡片号为85-1071LaAlO3晶体单相符合。它说明白试验所获得的LaAlO3Eu3+离子的掺杂并没有对样品的XRD图谱有明显的影响。图1 0.5mol%Eu3+:LaAlO图3

样品的xrd衍射图.晶体构造3LaAlOAl3+La3+Diamond333软件合成。LaAlOR3MR3.789Å。在3晶体中，Al3+6的八面体，而La3+离子组成的是配位数为9 的非对称多面体。考虑到 Eu3+离子的半径〔0.0947nm〕与La3+离子半径〔0.1332nm〕相近，所以Eu3+离子取代的是La3+离子的格位。Eu3+离子的取代并3LaAlO晶体构造产生较大的影响。33图2 La3+离子在LaAlO3

晶体中的构造图光致发光与长余辉放射光谱图3表现了随着Eu3+3强度渐渐增大。在254nm紫外灯光源的照耀下，0.6%molEu3+-掺杂的LaAlO样3→380450nm380500nm相对离子的电子跃迁导致，而后者则是直接Eu3+f-f592nm，610nm，628nm的激发峰→0分别对应于Eu3+离子的5D0

7F 5D→1 →

7F 5D→2 →

7F轨道的跃迁。图5是不3同掺杂浓度Eu3+些较弱的峰组成。对于荧光的争论说明，592nm和610nm的放射峰分别为磁偶33Eu3+LaAlO3

样品中取代的互为3592nm610nm放射峰的比例来确定Eu3+在LaAlO晶体中取代格位的对称性。图中显示由磁偶极跃迁导致592nm的放射峰总是比610nm电偶极跃迁的放射峰要强。3图3 LaAlO3

:xmol%Eu3+(x=0.05,0.1,0.3,0.6,0.9)样品的激发光谱图.图4 LaAlO:xmol%Eu3+(x=0.05,0.1,0.3,0.6,0.9)样品的放射光谱图3图5 LaAlO3:xmol%Eu3+(x=0.05,0.1,0.3,0.6,0.9)样品的余辉放射光谱图余辉衰减曲线和热释光谱特性0.32mcd/m²LaAlO3:0.9mol%Eu3+样品三个过程。拟合函数如下：I=I0+I1*exp(-t1/τ1)+I2*exp(-t2/τ2)+I3*exp(-t3/τ3).I01231,，6说明不同掺杂浓度的样品有不同的余辉衰减7所示一样，三阶指数函数照旧LaAlO3:Eu3+样品中不同陷阱的能级。36LaAlO:xmol%Eu3+(x=0.05,0.1,0.3,0.6,0.9)样品在近紫外光源移除后以Eu3+为函3数的光谱图图7 LaAlO3:0.6mol%Eu3+样品余辉衰减曲线和它的指数拟合曲线890.6%Eu3+LaAlO3样品的热释光曲线以及它的高斯曲线拟9所示，LaAlO3:Eu3+样品的热释光曲线是一个和陷阱深度有关的多峰简单曲线。我们将重叠的热释光曲线拟合成五个高斯峰，峰值分别在322K(T1),380K(T2),402K(T3),449K(T4)和490K(T5)。对于长余辉材料来说，影总的来说，热释光曲线峰的温度越高，则陷阱的能级越高。不同能级的陷阱在LaAlO3:Eu3+样品中有不同的影响。以上争论说明白样品中至少有五种不同深度的陷阱，而且陷阱的能级可以用以下方程计算获得[15]：E=(ckT2/w)-2kTm m其中k为玻尔兹曼常数〔1.3880622*10-23〕；c=2.52+10.2μg-0.42)，w=T2T1μg+T2-Tm)/(T2-T1)。Tm是和热释光曲线峰值有关的温度。‘T2T1’分别是热释峰的半宽高。陷阱的有关参数经过上式计算并列在表11显示样品中的陷阱能级分别为0.95eV(322K),0.35eV(380K),1.45eV(402K),1.17eV(449K)和1.48eV(475K)。TLcomponentsT/Kmw/KE/eVP1322TLcomponentsT/Kmw/KE/eVP1322310.95P2380560.35P3402291.45P4449451.17P5490441.481LaAlO3:0.6mol%Eu3+样品中陷阱能级3图8 LaAlO:xmol%Eu3+(x=0.05,0.1,0.3,0.6,0.9)样品在近紫外光源激发15分钟后的热3释光谱图图9 LaAlO3:0.6mol%Eu3+样品的热释曲线图10 LaAlO3:0.6mol%Eu3+s样品在近紫外光源激发15分钟后间隔不同时间后的热释光谱100.6%Eu3+10机制原理LaAlO3:Eu3+样品的机制图〔图11〕。当LaAlO3:Eu3+样品在254nm紫外灯的照耀后，电子首先从5D0基态被激发到激发态(7F17F27F3)Eu3+离子的激发能级与LaAlO3的电子导带〔或释放〕能量，使其从导带到电子陷阱，电子陷阱到电子陷阱之间不然后重跃迁回基态并放射相应波长的光，形成余辉现象。3图11 LaAlO:Eu3+样品的发光机制图34我们承受传统的高温固相法获得一种的长余辉材料：LaAlO3:Eu3+。在这LaAlO3Eu3+离子在晶格中取代La3+离子的结论。然后对掺杂不同浓度的Eu3+离子样品的荧光光谱特性和余辉光谱，余辉时间和热释性能进展系统的分