Y3+与La3+掺杂CaSO4:Eu2+稀土发光材料的荧光增强研究

"Y3+, La3+对CaSO4:Eu2+发光性质的影响 (2003年)" 本文详细探讨了Y3+和La3+掺杂对CaSO4:Eu2+稀土发光材料发光性质的影响。研究人员采用沉淀法制备了掺杂这两种稀土离子的CaSO4:Eu2+样品，并对其晶体结构和荧光光谱进行了深入研究。实验结果显示，这些样品主要属于正交晶系，具体是C2V空间群的晶体结构。 在CaSO4中，Eu2+离子的激发过程涉及从基态到4f65d(Eg)和4f6(T2g)激发态的跃迁。当Eu2+被激发后，主要的发射峰出现在383纳米，这对应于5P7/2能级到8S2/7能级的跃迁。这个现象表明在制备的样品中，Eu离子主要以二价形式存在。 值得注意的是，纯的CaSO4:RE（La, Y）本身并不显示荧光，但当Y3+和La3+掺杂进CaSO4:Eu体系时，尽管它们并未改变基质的晶型结构，却能够显著增强Eu2+的荧光强度。这种现象可能与稀土离子间的能量转移和共发光效应有关，其中非荧光性的Y3+和La3+离子通过能量传递机制提高了Eu2+的发光效率。 Eu2+激活的碱土金属硫酸盐及其复盐因其对电离辐射的高敏感性、低衰减速度以及良好的化学稳定性，在辐射剂量测量等领域有着广泛应用。特别是在Ca2+、Sr2+和Ba2+为基础的荧光材料中，它们的发射峰位置与光电倍增管的灵敏波段匹配，同时红外区无发射，降低了红外辐射对测量的干扰。因此，寻找提高这些材料发光强度的方法一直是研究的焦点。 过去的研究发现，通过引入惰性的稀土离子，如Y3+和La3+，可以增强三价稀土配合物的荧光强度，这一现象在稀土有机配合物中也有所体现。在本文的无机基质中，这一策略同样得到了验证，表明了Y3+和La3+掺杂对于改善Eu2+发光性能的有效性。 这项研究不仅揭示了Y3+和La3+掺杂对CaSO4:Eu2+发光性质的优化作用，还为设计和开发高性能的稀土发光材料提供了新的思路。这对于提升辐射剂量测量设备的灵敏度和实用性具有重要意义。