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长余辉发光材料的研究进展

发布时间:






















,

文 章 编号







长 余 辉 发 光 材 料 的 研 究进 展


,

常程 康

,

毛大立
,

上 海 交 通 大 学材 料 科 学 与 工 程 学院

上海





铝 酸 盐 长 余 辉发 光 材 料 因 为 其 优 异 的 性 能
,

,

是 一 类 新型 储 能 和 环 保 材料
,

本文主要
,

综述 了

年代 发 展 起 来 的 铝 酸 盐 体 系 长 余 辉 发 光 材料 的研 究进 展 指 出 了 制 备 技 术 上 的最 新 方 法 稀土 受 力发 光

总结 了铝 酸盐 长 余辉 材料

的发 光 特 征 和 长 余 辉 特 性 关

概括 了长 余辉 发 光 模 型

并提 出 了

今后 研 究和 应 用 的发 展 方 向 键

长余辉

发 光 材料

中图 分 类 号

女献 标识 码

引言
长 余 辉 发 光 材 料 是 指 在 光 源 激 发 停 止 后 发 出 被 人 眼 察 觉 的 光 的 时 间在 光 材料



以 上 的发


由于 长 余 辉 发 光 材 料 的 储 光 一 发 光 特 性


,

它 们可作为发 光 涂 料 在 建筑装潇
,




发光薄膜


发光油


发 光 陶瓷

发光塑料

,



发光纤维



发光纸等

,

军 事设 施

交通 运输
,

消防

应 急 等领域得 到 广泛 应 用

对 长 余 辉 发 光 材 料 的研 究


最早可追溯到

年法 国人
在此 基础 上 加入
‘一


制备 的
研制 了 很 不 稳定
,

,

它 是 第 一 个 具 有 实 际 应 用 意 义 的长 余 辉 发 光 材 料


人们又

等性 能 更 好 的 材 料
, ,

但是 硫 化 物 材 料 在 化 学 性 质 上 等放
*

抗光性较差

,

在 潮 湿 空 气 中容 易 分 解

而 且 余 辉 时 间较 短

射 线 元 素 可 以 增 强 它 们 的余 辉 发 光 时 间

但放 射 线元 素 又 对 人 体 健 康 和 环 境 产 生 危 害

年来

,

,

铺 激 活 的 铝 酸 盐 发 光 材 料 因 为其优 良的 长 余 辉 特 性 受 到 普 遍 关 注
,

同硫 化 物 相

它具 有发光效 率高

余辉时 间长


,

没 有 放 射 性 危 害等 优 点
、 、

目前 报 道 的 铝 酸 盐 发 光 材 料


有稀土铺

激发的
,

等材 料

,

其发 射 光 的波 长 在黄 绿一 青 紫波段
材 料 的研 究进 行 总 结 和 概 括

,

余 辉 时 间在

左右

本文 主要对铝 酸盐长余辉

并 对 今 后 的 发 展 方 向做 出 展 望

铝 酸 盐 长 余 辉 材 料发 光 特 征 及 其 长 余 辉 特 性
铝酸 盐 长 余 辉发光材 料的光 谱特征 继 硫 化 物 系 列 之 后 目前 长 余 辉 发 光 材 料 的 研 究 热 点 集 中 于
,

酸盐系列材料 构


,

目前 报 道 的 此 类 材 料 列 于 表 但 其 晶体 结 构 存 在 明显 差 别
?

?

对 于 碱 土 金 属铝 酸 盐
, ,

,

等稀 土 离子 激 活 的铝 虽 然 同属 于 磷 石 英 结
,

歼 属于 立方 晶系


,

,




,

,

抖 属 于 单斜 晶 系

,

属 于 六 角 晶 系 这 使 得 碱 土 铝 酸盐

,

抖 的 发 光 特性 各 不 相 同 从 表
一 一
,

?

中可 以 看 出对 于



其中

收 稿 日期 墓金项 目 作者简 介

收 到 修 改 稿 日期 上 海 自然 科 学 基 金






上 海纳米 专项基 金
?

岭 似



,



,

硕 士研 究 生








,


,
,



,


,

长 余 辉 发 光 材 料 的 研 究进 展



,

而 言 发 射 波 长并 没 有 按 照 碱土 金 属 离 子 序 数
, ,

的 递 增 而 有 规律 的 从 短 波 向长 波 移 动 而 是
,
, ,





,



这 是 晶体 场 影 响的结果

铝酸 盐 长余辉 材料 的发 光 特性

,

【〕 」
,



,



,

〔〕
,

,



,

【」 【 【」 【
,

,

,



,

,



,

」一
,

,



,

林 元 华 等 人 的 研 究表 明
响的 符合
?

,

不 同的
,
?

比例 对 于 铝 酸 银 材 料 的发 光 和 余 辉 特性 是 有 影

随着


摩 尔 比 的增 加
,

其 相 应 发 射光 谱 的 主 峰 位 置 逐 渐 向短 波 方 向移 动
,

,

“ 能级 的 关 系 式 这 说 明 了 从 晶 体 场 的 角度 来 看 由 于 比较 小 而 电 子 受 内 层 电子 的 屏 蔽 作 用 晶 体 场 的 变 化 对 其 影 响 电子 由于 未 完 全 中 护 所处 的环 境不 同 因而 屏 蔽 受 到 晶体 场 影 响 较 大 不 同 的铝 酸 盐 基 质 材 料 能
, , ,

级 会 产 生 不 同程 度 的 劈 裂

,

其劈 裂 能级 的高低会 影 响
?

的发射 波 长
比例
,

,

从而 可 以获得 多种

发 光 颜 色 的铝 酸 银 磷 光 材 料
光材料有理论上 的指导意义

因此 只要 控制一定 的

即可获得发 光颜色 为

紫色 到 绿 色 的 多 种色 调 的发 光 材 料
最 * 的研 究也 表 明

,

这 对 于 我 们 制 备 不 同 颜 色 且 具 有 优 良长 余 辉 特 性 的发
,

在 同一 个 铝 酸银 体 系
, ,

由于 掺 杂 的 稀 土 离 子 所 处 的 晶 格 位 置
, ,

的 不 同 会 形 成 不 同 的 发 光 中心 因此 会 产 生 不 同 的 发 射 峰 例 如 中都存在 两 个 发 光 中心 因而 产 生 了两 个 不 同 的发 射 峰 主发射 峰
,


,

这 两 个 峰 中有 一 个 是
的浓度增 加 弱的
,

一 个是 弱发射峰

随 着 作 为激 发 剂 的 稀 土 离 子 一 般 为
,

发 射 峰会逐渐 的减 小并 完全 消失

这 主 要 是 弱 发 射 峰 的 发 光 中心 把 能 量 传递 到 主 发 射 峰 的 也

发光 中心

要 出现 这 种现 象要 求 这两个发 射 中心 的基 态和 激发 态 的距 离必 须 是 相 同 的
,

就 是 说 两 个 发 射 中心 的 激 发 光 谱和 发 射 光 谱 要 有 较 大 的重 叠 因 为 只 有 一 个 发 射 光 谱 与 另 一 个 激 发 光 谱有 较 大 的重 叠 时 才有 可 能 出现 可考 虑 的辐 射 能 量 传递 最* 等
人 的 报 道 指 出 不 同硼 酸 的加 入 量 也 会 对 主 发 射 峰和 弱 发 射 峰的 强 弱 产 生 影 响
, , , , , ,



中 随着 硼 酸 加 入 量 的增 多 弱 发 射 峰 逐 渐 减 弱 主 发 射 峰逐 渐 加 强 这 可 以 解 释 为硼 酸 的 加入有利 于 进 入 主 发 射 峰 的发 光 中 心 所 以 使 主 发 射 峰 增 强 而 弱 发 射 峰 减 弱 稀土 激发铝酸盐材 料的热释光 行为 铝 酸 盐 长 余 辉 发 光 材 料 还 存 在 着 一 种 热 释 发 光 的现 象 激发停止 后 发光很快 消失 料 之 所 以 出现 热 释发 光 现象
, ,

当材 料 在 较低 温 度 下被 激 发
, ,

,

当温 度 升高 时
,

其发光 强度 又 逐 渐增 强 这就是 热 释发光 材 因 为 材 料 禁 带 中存 在 的 陷 阱 与 材 料 内部 存 在 的 陷 阱 有 关 陈
,

能 够 俘 获 电子 然
,

,

电子 从 陷 阱 中获 释 的 概 率
, , ,



正 比于
,

随 温 度 升高
,

电子 获 释 概 率 增 大 发 光 随 之 增 强
发光逐渐减弱

刀 其 中 为 陷阱 的能量 显 另 一 方 面 由 于 电子 的 释 出 陷 阱 中 的
, , ,



电子 数 减 少

当温 度达到 某一值后

这 样就 在 热 释 光 谱上 形 成 了 一 个 热 释 光








,







热 释 发 光 现 象 与材 料 中 的 电 子 陷 阱密 切相 关 因 此 可 利 用 热 释 光 法 研 究发 光 材 料 中 的 般 用 如 下 的公 式 计 算 陷 阱 由热 释 光 谱 上 的热 释 光 峰 可 以 计 算 材 料 陷 阱 能 级 的 深 度 峰


, ,







为 峰值 温 度 与 兀 分 别 是 曲线 上 升 阶段 与 下 降 阶 段 半 高 其 中 是 能级 深 度 处 所 对 应 的 温 度 进 一 步 的研 究 表 明 在 一 些 长 余 辉 发 光 材 料 的 内部 存 在 不 止 一 种 陷 阱 能 级 这 种 材 料 的 光 谱 曲线 能够 被 拆 分 成 多 个 高 斯 单 元 然 后 分 别 计 算 可 得 出 各 个 陷 阱
, , ,

能 级 的深 度

,

?

文献
,

报道 了
,

,

,

,

,

,

,



抖 的热释光 谱
, ,

四 种物 质 的峰值温 度各不 相 同
?

,

分别 为

,



,



它 们对 应 于 一 定 的 陷 阱 能级

理论上
,

,

产 生 长余辉 现 象 需要 具 备 合 适 的 陷
, , ,

阱 能 级 能 级 太 浅 陷 阱 能 级 中的 电子 容 易 受 激 回 激 发 态 能 级 导 致 余 辉 寿 命 短 能 级 太 深
,

陷 阱 中 的 电 子 受 激 回 到 激 发 态 能级 需 要 较 高 的 能 量 导 致 电子 只 能 储 存 在 陷 阱 能 级 中 而 不 能返 回 的激 发 态 能 级 但 是 对 于

,
,

来说
,

,

由于 其 陷 阱 较 深

,

陷阱 中
对于

的 电子 不 易 跃 迁 回
,

的激 发 态 能 级 而 发 光
, ,

,

所 以 肉眼 观 察 不 到 显 著 的 长 余 辉 现 象


的长 余 辉发 光 则 满 足 理 论 的
,

变化 规律

,

余辉 时 间
,

等人
,

指 出 在 同 一 个 铝 酸 盐 体 系 中掺 杂 不 同 的 共 激


发 剂 产 生 的余 辉 是 不 一 样 的 在 铝 酸 钙体 系 中 余 辉 强 度 是

,



由热 释 光 谱 分 析 可 知 三 价 的 共 激 发 离 子 产 生 的 陷 阱 深 度 是

与余 辉 的结 果 符 合很 好

受 力发 光行 为
最* 表明

等人
比例在
,

的报 道 指 出 施 加 机 械 力 能 使


,

激发 的铝 酸盐 体 系发 光
,

?

研究

之 间 即在


,

之 间 的铝 酸盐 的受力发 光 强度

是 足 够 强 的 以 至 于 人 眼 能 够看得 到 度随压力而变化 新复合有关 发 光能够持续几 秒 钟
过 紫外 线的 照 射 光 强 又 能够恢 复 还 有待进 一 步 的研 究

具 有最 高 的 受 力 发 光 强 度

该发 光 强
,

重 复 应 用 压 力 时发 光 强 度 会 急 剧 的 下 降
,

但是通

这 种 受 力 发 光 现 象 与 位 错 的 运 动 和 激 发 电子 和 空 位 的 重

目前 对 于 稀 土 激 发 铝 酸 盐 受 力 发 光 的 研 究 才 刚 刚 开 始

受力发 光 的详 细 机 制

但是 铝 酸惚体系直接将压力转 化 成可见光

,

这 个 可望在 将来 的 光 电

设 备 和 光 通 信 中有 很 好 的 应 用

余辉衰减特性 掺 铺 等 稀 土 元 素 的 铝 酸 银 盐 体 系 的 衰 减 曲 线 是 具 有 独 特 特性 的 一 般 认 为 掺 稀 土 的 铝 酸
惚 体 系 的 衰 减 曲 线是 由一 个 快速 衰 减 过 程 和 一 个 慢 衰 减 过 程 组 成 的

快速 衰 减过 程 反 映 了 由最 开 始 的 高 的强 度 到 比 较 稳 定 的 强 度 的 快 慢 而 慢 衰 减 过 程 则 可 以 反 映 余 辉 亮 度 余 辉 时 间 等 长 余 辉 材 料 的重 要 参 数 年 宋庆 梅 等 , 详 细 地 报道 了 铝 酸银 铺

,

磷 光 体 的 合 成 激 发 光 特 性 指 出 了 荧 光 衰 减 曲 线 由两 部 分 组 成 一 指 数 曲 线 拟 合 的 快 速 衰 减 和 非 指 数 曲线拟 合 的慢 衰 减过 程 年松尺 隆嗣等 较详细地研 究 了铝 酸银铺
度比 曲线式 衰 减 速率不一样

,

的长 余辉 特性得 到其衰 减规律 为 ‘ 高 倍以上 年张新等
一 二 云

,







,

得 到 了掺镁 的
,

不 同衰 减 时 间 内的发 光 亮 。 磷光体呈双

的余 辉 发 光 强 度 其 中 的 不 同意 味 着 在 各 个 部 分 衰 减 的 而 衰 减 的速 率 是 与 材 料 本 身 的 陷 阱 能 级 联 系 在 一 起 的 详 年袁莹 等 的
几卜
,

。二

?

细 地 报 道 了掺 入 少 量 添 加




。 刀

?

?

的 衰 减 曲线 符 合

几卜



,

各 相 差 一 个 数 量 级 的 曲线 组 成

方 程 此 方 程 说 明样 品 的 衰 减 曲线是 有 三 个 衰 减 寿 可 能 来 自三 个 不 同 能 级 之 间 的 跃 迁 年 等



?




, ,



,



长 余辉 发 光 材料 的 研 究进 展
?



材 料 的 陷阱 能 级 不 同 函 数来表 示

,

磷 光 体 的 衰 减 曲 线 研 究也 得 到 类 似 的 结 果 因 此 由 于 不 同 可 能 具 有 的 衰 减 寿 命 各 不 相 同 经 过 计 算 机 处 理 后 可 用 不 同 的拟 合
,
, ,

铝酸 盐 长 余辉 材 料 的制 备方法
在 铺 激 活 的 铝 酸 盐 的 发光 材 料 体 系 中 能态宽带允许跃迁

“ 的 发 光 是 其 最 外 层 电子 厂 能 态 一 了 电子 处 于 没 有 屏 蔽 的 外 层 裸 露 状 态 所 以 其 发 光 特 性 受 基 质 晶 格
,



,

结构 影 响较 大

,

其发光 特性 不 仅 与化学 组 成有关

,

还 要 受到 制 备 方 法 的 影 响

铺激活 的铝

酸盐 主 要 有 以 下 几 种 制 备 方 法

高温 固 相 反 应 法
高 温 固相 反 应 法 是 制 备 铝 酸 盐 发 光 材 料 的 常 用 方法 对 于 铝 酸 惚 体 系 该 法 将
,



体 一段 时 间还 原烧 成
的在




和 其 他 激 活 剂 粉 体 及 助 熔 剂 充分 预 混


,

再加入

粉体 混 匀

,



粉 碎过 筛 后 得 到 铺 激 活 的 铝 酸 盐发 光 粉 体
,

的 还 原 性 气 氛 中来 制 备 磷 光 体

还 原 剂来制备长余辉发光 粉

响较大 相生成
了 用性
?


,

年黄 世 炎等 并 指 出 活 性 碳 的 纯 度 对 产 品 的性 能 的 影 响 较 小 而 加 入 量 影 的 过 程 中有 中 间 等 卿 报 道 的 用 高 温 固相 反 应 法 合 成
,

年陈暨耀 等 报道 报道 的用 活性 碳 作为




的 图谱上 可 以看 出在
两 种 中间相
,

锻烧

除了
,

的生成外
,

,

还生成
,

完全 形 成

中 间相 逐 渐 地 消 失 最 终 高 温 固 相 反 应 法 的 最 大 特 点是 操 作 方 便 飞 设 备 简 单 具 有 广 泛 的 应
, , , ,

随着锻烧 时 间的 延长

但 是 制 备 过 程 所需 时 间 长 反 应 所 需 的 温 度 高 而 且 由于 经 高 温 固相 反 应 法 合 成 的 产物 晶粒是逐渐 生 长 而 成 的 所 以粒 子 较粗 在球 磨时 往往 是较 大 的料块 刚好 磨 细 而 较 小 料 块 已 经 磨得 很 细 了 甚 至 有 可 能会 破 坏 长余辉材 料 的 晶体形 状 影 响其发 光 性 能 使
, , ,

发 光 亮度 下 降

单晶生长法
碱 土 铝 酸 盐 在 它 们 的 熔 点 附* 有 低 的 蒸 汽 压 它 们 的 单 晶 可 以 直 接 从 熔 融 状 态 生 长 出 因 此 掺 稀 土 元 素 的碱 土 铝 酸 盐 长 余 辉 发 光 材 料 还 可 以 用 单 晶 生 长 的 办 法 来 获 得 来 首 先 报道 了用 单 晶 生 长 法 制备掺 的 年 等
, , ,
、 、

和 晶棒


, 。


,

的单 晶 制 备 出来 的 一 系 列 单 晶 长 约 等 〔 又报道 了
,
?




,

直径约
,

的单 和
,


,

的单 晶生 长方法

晶体 的生 长是 应 用 一个 带 有 四 个 椭 圆 型 反 射 器 的 浮
,

区装 置 来完 成 的

该 装置 的示 意 图如 图


的 粉末与
,



所示 在 生长单 晶时 预先将 和 其 他 激 活剂 粉体按 名义 组 成混 合 然 后 在
, ,
?

,

下 空 气 中烧 结
,

用含 的 气体 作 为 还 原 生 长 的 气氛 用 焙 烧 棒 作 为 籽 晶 籽 晶棒 和 进 料 棒 的 速 度 向上 移 进 料 棒 分 别 以 相 同 的 速 度 顺 时 针 和 逆 时针 旋 转 四 个 椭 圆 反 射 器 以

也以

的速 度 向下 移
,

?

晶体则 以
,

的速 度 生 长
,
,

?

单 晶 同 粉末 相 比 较 其 发 射 光 谱 是 相 同的 但余 辉 时 间有 所 变 化 例 如 ” 单 晶 余 辉 时 间 与 粉末 状 的 基 本 相 同 这 是 因 单 晶 余 辉 时 间变 短 而 对 于
,

?



,

为 共 掺 杂 的辅 助 激 活 剂 的 浓 度 发 生 了 不 同 的 变 化 在
只 有 粉末 状 的
, ,
?

?

,

抖 单晶中



的浓 度

,

抖 很 难 融 入 晶格 导 致 了余辉 时 间的减 短 而 在



单 晶 中 晶 格 中的
,

离 子 的 浓 度 与 粉末 中 的 * 似

这 种磷 光 单 晶 体 有 望 在 光 电 技 术 中得

到应用















其他 方 法

, 。匕


除 了 以 上 的两 种 方 法
用燃烧合 成法 阳
、 一

,

文 献 中还 报道 了

终二 毛 二卫 耳 二



热合成法

和水 溶胶 凝胶 法 沙 一 来 制 备 长 余 辉 发 光 材 料 燃烧 法
, ,



它 不仅使 合 成 温 度 大 为 下 降 而 且 反 应 生 成 的气 体 形 成

因 其 高效 节 能 而 具 有 相 当 的 适 用 性
,

隽 月
,

二 二必


还 原气氛 点
,

使
此外
,

还原为

而 不 需 额外

的 还 原 阶段

燃烧 法 还 具 有 速 度 快 的 优
,

而 且 可 以通 过 马 弗炉 的炉 温 控 制和 还 原剂

飞它

、、

对 氧 化 剂 的 重 量 比 不 同 制 备 出 不 同粒 径 大 小 的磷 光 体



单 晶生 长 装 置 示 意 图








年代迅 速发展 起来 的溶胶 凝 技术 是 应 用 前 景 非 常 广 阔 的 湿 化
,





年代 纳 米 材 料 的兴 起 更 促进 溶胶 凝胶 法 合 成 的 优 点在 于 合成温度低 且 产 品均 匀度 好 粒 径 通 过 烧 结 温 度 的 控 制还 可 控 制 产 品 的 粒 度 和 颜 色 但 是 其 高 成 本 和 长 的 生 产 周 期 使 其
技 术 的发 展
,

学合成方法





,

工业化进程发展缓慢

应 在 液 相 或 气 相 中进 行

水热 合 成 法 利 用 在 高 压 下 绝 大 多 数反 应 物 部 分溶 于 水 的 特 点 而 使 反 水 热 合 成 法 的 优 点 在 于 合 成 温 度 低 产 物 结 晶 良好 但 制 得 铝 酸
, , ,

盐 发光 材 料 的发 光 强 度较弱

有 待进 一 步 加 强

铝酸 盐 长 余辉 材料的发 光机理
对于


激 活 的碱 土 铝 酸盐 为代表 的新 型 长 余 辉 发 光材 料 发 光 机 理 的研 究 从 但发光 机 理 研 究并 没 有 完全 成熟
,

年代

至 今 一 直 是 人 们研 究 的 热 点

主要存在两种解释

空 穴 转 移模 型

此模型 认 为

等 人 【刃 认 为 在
,

的 长 余 辉 发 光 实 际 上 就 是 空 穴 的产 生 转 移 和 复 合 的过 程 产生 磷光体 中 当用 紫外 光 激 发 时
, , ,





跃迁



基 态产 生 的 空 穴通 过热 能释放到 价带
,

带迁移


,

俘获

,

转变 为
,

与此 同时 转换 成 产 生 的空 穴通过价 当 紫外激 发 停 止 后 由于 热激 发 被 俘
, , , ,



获 的 空 穴 又 释 放 到 价 带 空 穴 在 价 带 中迁 移 至 激 发 态 的 附* 并 被 俘 获 这 样 电子 和 空 穴进 行 复 合 于 是产 生 了余 辉发光 人 出对 于 捕 获 的 空 穴 脱 离 陷 阱 的 过 指 等

,

经历

个 阶段

’被 捕 获 的 空 穴 由 热 激 活 通 过


释放到价带

空 穴 在 价带 中

迁移

空穴与

复合

?

但这一机理存在一 些不 足 余 辉 的 过 程 中发 生 了 价 态 的 改 变

它 认 为稀 土 离 子 的 加 入 是 与

,

发生相 互作用

,

,

在长
,




的还 原反 应

,

的氧 化反应 在



但是

目前 还 没 有 发 现 所 以 它 是 否 存 在 还 是 个 问 题
, ,

吸 收光谱证实

射 线和激 光 辐照 前后 等 稀 土 离 子 共 掺 杂 的碱 土 铝 酸盐 中 离子 和 ‘ 口 一剑 这 表 明 离 子 的 吸 收 光 谱 没 有 差 别 这 些 掺 杂 离 子 的价 态也 没 有 发 生 变 化




, ,

,

等 稀 土 离 子 并 没 有 直 接 成 为 空 穴 和 电子 的 陷 阱
,

认为
,

,

的加入 提供 合适 的空穴 陷阱 提供的
,

且 这 个 陷阱是 由

,

护十

,





能级

但是

,

,

,





能级相去甚远

,

根本谈 不上 两组 能级 之 间







,



长 余辉 发 光 材 料 的 研 究进 展

的相 互 作用 和 能量 传递



了 泛二



,



迅 』…
日 日



空 穴 转 移模 型



位 移 坐 标模 型

位 型 坐 标模 型 结合
” 一 ‘

到 和 张天 之 等 ’ 人 的工作


,

刘应亮等 哪 提 出了
,

的长余辉发光 的所
,


,



位 型 坐 标模 型

此模 型认 为
,

作为辅 助 激 活离子
,

它 的 加 入 改变 了 晶 格 的 形 状

” 的 加入产生 从 而 产 生 杂 质 能 级 缺 陷能 级 由于 这 种 杂 质 能 级 主 要 是 由 固 定 离 子 的 并且 取 代 碱 土 离 子 导 致 空 穴 的 生 成 所 以 缺 陷能 级 为 相 对 均 匀 的 由空 穴 产 生 的

施 主 能级

这 一 能级 位 于
, ,

态到 激发 态后

之 间 当 电子 受 激 发 从 基 与基 态 能级 另 一 部 分 电子 通 过 驰 豫 过 程 储 存 在 缺 一 部 分 电子 跃 迁 回 低 能 级 产 生
, ,

的激发 态 能级

?

当 缺 陷 能 级 中 的 电子 吸 收 能 量 时 陷能 级 中 能级 而发光
, ,

重 新 受激 回到 激 发 态 能级

,

跃 迁 回基 态
,

这 一 机 理 可 以 解 释 不 同 稀土 离 子对 余辉 的影 响
,

不 同稀土 离子 由于 其 原子序 数
,

电负

性 电离 能 等 在 精 细 结 构 上 的 微 小 差 别 使 它 们 在 取 代 碱 土 离 子 后 产 生 的 杂 质 能 级 的 位 置 及 有效 性 都是 不 同的 所 以 在 相 同的条 件 下 它 们 的余 辉 时 间也 各 不 相 同 此 机 理 还 可 以 解 释 由于 之 间 发 生 有 效 的 能 量 传递 能 级 中 的 电子 通 过 驰 豫 过 程 传 与
,
,

递到

的 能级 中

,

从而导 致

的发射

,

所以看不到

的发光

长 余 辉发光材 料 的研 究展 望
到 目前 为 止
,

长 余 辉 材 料 的 研 究还 存 在 着 相 当 的 局 限 性
,

机理



长 余辉机 理 还 不 是 很 清 楚
,

有待进 一 步 的深入 研 究

从 理 论 上 说 发 光 的 能 量 传递 从 应 用 上 说 最 早发 现 的硫 化 物
,

,

材 料化学 性 质不 稳 定
一方面
,

新 发 现 的铝 酸 盐类 又 很 难制 备 出红 色 的长 余辉 发 光 材 料 究将 围绕 以 下几个 方面进 行
可 以从基 质或 激发剂 入 手
, ,

今后 的研

寻 找 一 种 能够发 射 红光 的新 型 长 余辉 发光 材 料


根据颜色互补原理 手

,

只 要 我 们能 制 备 出红





绿 三 种颜 色 的 发 光 材 料 另一方面
, ,

,

我 们就 可 以 获得

各 种颜 色 的长余 辉发光 材 料
,

这 具 有 重 大 的 应 用 价值

可 以 从 制 备 的方 法 上 入

寻 找和 研制 纳 米长余辉发光 材 料

使用 纳米合成 技术

制备纳米尺 度 的长 余辉发 光 材

将会大大扩 展 长余辉发 光 材料 的应 用领 域

参考文献

, ,

材。

,

,

,






,


?










同 圈 川 图 剑 咧 卿
,

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七爪 云 几
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张天之

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王 淑彬

材 发光学报
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林元 华

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张 中太
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功 能材 料

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王 丽辉

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北 方交 通 大 学 学 报
忿 止

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陈暨耀
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吴 中亚
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复 旦 学 报 自然 科 学 版
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去 决

叨葱




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宋庆 梅

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发光学 报
日本 第
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松 尺 隆嗣



回 灸光 体 同学 会 讲演 予 稿
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新 翟玉 春
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吴 顺亭
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化工 冶金
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施惠生
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同济大 学 学 报
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之 之
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人 絮

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