氧空位对Ca2SnO4和CaSnO3长余辉发光性能影响研究

"这篇论文探讨了氧空位对La3+, Gd3+, Lu3+, Y3+掺杂的Ca2SnO4和CaSnO3长余辉发光性能的影响。作者通过高温固相法在不同气氛下制备了蓝紫色和绿白色长余辉材料，并进行了详细的实验分析。" 在本文中，研究人员关注的是稀土离子掺杂的钙锡氧化物(Ca2SnO4和CaSnO3)的长余辉发光特性，特别是氧空位在这种性能中的作用。他们采用了两种不同的制备条件——空气气氛和真空氩气保护气氛，以观察环境变化对材料发光性能的影响。 对于Ca2SnO4：Ln3+（Ln3+代表La3+, Gd3+, Lu3+, Y3+）材料，在真空烧结的情况下，观测到的余辉亮度和持续时间均显著提高。尤其是Ca2SnO4：Gd3+样品，其余辉时间达到了近3小时，亮度超过0.32mcd/m2，而Ca2SnO4：La3+的余辉时间也超过了1小时。这表明氧空位在一定程度上提升了材料的发光效率和余辉持久性。 相反，对于CaSnO3：Ln3+系列材料，空气气氛烧结的样品显示出500nm左右的最强发射峰，余辉时间大约1小时。然而，真空烧结的CaSnO3样品不仅没有表现出长余辉现象，发光亮度还显著降低，这可能暗示了在CaSnO3结构中，氧空位的作用并不像在Ca2SnO4中那样积极。 为了深入理解这种差异，研究团队利用密度泛函理论(DFT)的CASTEP程序，计算了Ca2SnO4和CaSnO3的能带结构和电子态密度。结合吸收光谱、光致发光谱和热释光谱的测试结果，他们分析了能带带隙宽度、陷阱能级以及缺陷种类如何影响余辉发光。这些研究揭示了氧空位在具有Ca2SnO4型一维链状结构的稀土掺杂荧光粉中起到的积极作用。 关键词涵盖了长余辉发光、氧空位、Ca2SnO4和CaSnO3，强调了这些因素在稀土掺杂发光材料研究中的重要性。这项工作对于理解和优化基于钙锡氧化物的长余辉发光材料具有重要意义，可能为新型高效长余辉材料的设计提供理论依据。