由于等离子体平板显示(PDP)和无汞荧光灯产业的飞速发展,对高效率,高稳定和高吸收真空紫外(VUV)荧光粉产生大量的需求。本项目用激光光谱技术探索在大表体比,显著的量子限域效应和丰富表面态的纳米Gd4O3F6基质中,X(X=Er3+或Tm3+),Tb3+共掺杂系统的下转换可见量子剪裁过程中的新现象新规律,为新材料,新器件的研制提供理论和实验依据。用高分辨光谱和激发和选择激发激光光谱技术研究稀土离子的能级结构和不同的格位特性。通过微区Raman光谱,时间分辨光谱和荧光寿命测量研究声子参与的能量传递过程。弄清掺杂浓度,纳米晶粒径和环境温度等因素对剪裁过程的影响。用Judd-Ofelt理论分析和处理我们的实验结果。本项目研究对基础研究本身和信息产业中新型显示器件的研制都有重要的学术意义。
1).制备GdOFTm3+,Tb3+氟氧化物用两种方法i)在溶液状态下的化学反应法(湿法);ii)用Gd2O3, NH4F,Tb4O7和Tm2O3及少量助熔剂粉末直接进行固相反应。我们把这两种方法进行综合,即采用干湿结合的新方法制备纳米氟氧化物材料。 2).对GdOFTm3+,Tb3+中Gd3+,Tm3+和Tb3+稀土离子的发光能级及光谱特性进行了研究。研究了Tm3+的4f→4f115d, Gd3+的6PJ→8S11/2和Tb3+的5DJ→7F6跃迁的相互关系和作用。在对实验结果分析和讨论的基础上,发现基质和掺杂都不能满足课题的要求。 3)基于量子剪裁原理,用光谱技术研究在NaGdFTm3+,Dy3+中一个VUV光子激发下获得两个蓝色可见光子的可能性.在Gd3+ _ Dy3+间的能量传递前的Gd3+迁移过程主要是交换相互作用.在受主浓度为0.6at%能量传递的量子效率有最佳值,并且观察到浓度猝灭. 4)对NaGdF:Dy, Eu系统的量子剪裁研究正在进行中. 从目前工作结果看,这个系统可能是获得高稳定性和高VUV吸收高效的蓝色PDP荧光粉的最佳候选者.