稀土在磷酸锌玻璃中发光性质的研究

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1、摘要稀土掺杂的长余辉发光玻璃是一种新型的发光材料，其应用范围可以从传统的弱光照明领域延伸到信息存储领域。实验通过高温固相法制备出了稀土离子单掺杂和稀土离子共掺杂的磷酸锌发光玻璃，并观察到在254nm紫外光激发后，n，掺杂的玻璃有绿色长余辉发光现象。通过激发与发射光谱、余辉光谱、热释光谱等得到的信息，研究了稀土离子在玻璃基质中的发光行为和稀土离子与材料中缺陷的作用。实验主要以热释光的方法来研究材料中缺陷能级的分布及其对材料余辉的影响。通过热释光谱研究了基质玻璃组成、Tb3+掺杂浓度、熔制气氛和热处理等对n”掺杂ZnO．P205长余辉发光玻璃余辉性能的影响规律。结果表明：发光玻璃随基质中Zn

2、O含量的增加，陷阱能级加深，陷阱浓度增大，从而使余辉性能更佳；由于1rt尹有易氧化倾向，在紫外光的激发下易失去电子变成(n，丫，且失去的电子被电子陷阱俘获，使得发光玻璃随1妒+浓度从O．2m01％增加到1．5m01％时，被陷阱俘获的电子越多，余辉强度越高；在还原气氛下，发光玻璃中更多的以Tb”的形式存在，陷阱的能级深度和分布有利于长余辉的产生；玻璃经450℃热处理后产生了更多深度合适的陷阱，在激发时陷阱俘获更多的电子和空穴，当停止照射后，陷阱中有更多的电子或空穴逃逸，使得余辉亮度和余辉时间都随之增强。通过在ZnO-P205：n，的基础上掺杂其它稀土离子，制备出一系列ZnO．P205．啦0

3、3：xRE203(RE=r堙，Eu，Nd，Lu，La，Gd，Ce，Er，Sc，Ho，Y，er)发光玻璃。研究了共掺其它稀土离子对n”激活的磷酸锌玻璃长余辉发光的影响。热释光曲线分析表明共掺稀土离子的加入改变了发光玻璃的陷阱深度及其分布，从而影响了玻璃的余辉性能。图24表5参79关键词；稀土；磷酸锌玻璃；长余辉发光分类号：TQl74：河北理工大学硕士学位论文AbstractTheglasseswithlonglastingphosphorescence(LLP)phenomenaarcworthinvestigatingthor；0ugIllynotonlyforitsconvention

4、aluse嬲indicatororcrafhorkindarkness，butonaccountofsearchingnewoptoeleetronlcmaterialsoropticalmemorydevices．Tb3+ionaetivat[eclZnO—P205glasswerepreparedbyconventionalmelt-quenchedmethod．Afterirradiationby254nmlight．greenishlightcanbeobserved谢tllnakedeyesinthedarkafterremovaloftheactivatinglight．Th

5、eluminescentpropertiesofrageearthionsintheglassmatrixhadbeeninvestigated,aswellasinteractionswithrareearthionsanddefectsintheglassesbymeansoftheexcitationspectrum,emissionspectrum，phosphorescencespectraandthermalluminescencespectra．Thedistributionofdefectenergylevelsinlongafterglowphosphorsandits

6、effectonafterglowwerestudiedbymeansofthermo—luminescenceintheexperiment．Theimpactthatthecomposition,intermingledionconsistency,atmosphereandheattreatmenttechniqueshaveonthefluorescencepropertyandcapabilityoflong-lastingphosphorescentZnO·P205glassdopedTbs+wasstudiedbythethermalluminescencespectra．

7、Thethermalluminescencespectrahaveshown：TheincreaseofZnOconcentrationaddedtotheconcentrationanddepthofdefectsandresultedinlongertimeofafterglow．ThJ+waseasytolosetheelectronsthatwerecapturedbyflapsunderUVlight．Theaftergl