稀土离子掺杂的GdOBr发光粉末的光谱性质研究及稀土离子的理论能级计算

摘要

本论文由两部分工作组成。第一部分是GdOBr分别掺杂Zu<'3+>，Tb<'3+>和Ce<'3+>发光材料的制备及其真空紫外光谱性质研究。第二部分是Eu<'3+>，Tb<'3+>和Ce<'3+>在GdOBr基质晶场中的理论能级计算。 第一章中，首先阐述了发光的基本概念和本文所涉及的稀土离子发光的发光特性。然后总结了可见光量子剪裁的研究现状及其在照明和显示技术中的重要应用。并指出我们所做工作的基本出发点就是探索新基质体系中的量子剪裁，研究VUV激发下的高效发光材料。最后对高温固相反应法制备发光粉体的基本原理和合成条件做了相关介绍。 第二章中，分别研究了Eu<'3+>，Tb<'3+>和Ce<'3>掺杂的GdOBr发光粉末的VUV光谱性质。虽然在GdOBr基质中并未观测到如同某些氟化物和氧化物基质中的量子剪裁现象，但这项工作也是我们对于探索合适的量子剪裁材料以及扩展VUV厂发光基质材料的一个尝试。实验结果还表明GdOBr基质以及Gd<'3+>离子对VUV-UV辐射都有较好的吸收，并能有效地传递给掺杂的Eu<'3+>，Tb<'3+>和Ce<'3+>，从而发射出高强度的可见光。 第三章中，阐述了稀土离子4f<'N>组态和4f<,N-1>5d组态的能级计算理论。根据第二章中实验上所测得的光谱数据，应用M.F Reid的4f能级计算程序对GdOBr基质晶场中Zu<'3+>离子的<'5>D<,0-2>和<'7>F<'0-4>态的各4f<'N>能级进行了拟合计算，并给出了计算中所涉及的自由离子参数和晶场参数的值，拟合结果比较理想。我们还利用Dorenbos表达式计算了Ce<'3+>离子和Tb<'3+>离子在GdOBr基质晶场中最低5d能带的位置，计算结果与实验结果非常吻合。 第四章中，对我们所做的工作做了概括性的总结，并指出了一些有待进一步研究解决的问题。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1稀土发光材料

1.1.1发光的一些基本概念和及其基本物理过程

1.1.2发光性质的表征

1.1.3稀土离子的发光特性

1.2发光材料的应用和高效发光材料的探索

1.2.1发光材料在照明和显示技术中的应用

1.2.2高效发光材料的探索

1.3高温固相反应法制备发光粉体

1.4本论文的主要内容

参考文献

第二章GdOBr掺杂Eu3+，Tb3+和Ce3+的光谱性质研究

2.1引言

2.2发光样品的制备和光谱测量

2.3光谱分析与讨论

2.3.1 GdOBr：Eu3+的光谱性质

2.3.2 GdOBr：Ce3+的光谱性质

2.3.3 GdOBr：Tb3+的光谱性质

2.4小结

参考文献

第三章GdOBr基质中稀土离子4fN和4fN-15d组态能级的计算理论

3.1引言

3.2 4fN组态的能级计算理论

3.2.1 4fN能级的晶体场计算理论

3.2.2 Eu3+离子在GdOBr晶场中的4fN能级计算拟合

3.3 4fN-15d组态的能级计算理论

3.3.1 4fN-15d组态的能级计算理论

3.3.2 Ce3+离子和Tb3+离子在GdOBr晶场中的最低4fN-15d能级计算

3.4小结

参考文献

第四章总结与展望

致谢

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