Cr3+离子在Na2MgAlF7中展现出的近红外发光特性研究

实验研究了三价铬离子(Cr3+)在Na2MgAlF7多晶粉末中的发光性质，这是一种具有潜在应用价值的研究，尤其是在近红外光谱范围内的700nm至1050nm。在77K（绝对零度以上）的低温下，Cr3+离子在4T2能级的发光展现出显著的特性，其荧光寿命达到了310微秒，但衰减曲线并非严格的单指数形式，显示出一定的非线性行为。值得注意的是，随着温度升高，荧光发射受到严重抑制，即发生了温度猝灭效应。 在实验方法上，研究人员使用了高质量的多晶粉末样品，通过真空烧结技术在石墨模具中制备，并确保样品的纯度，其杂质浓度仅为10ppm。用于测量荧光谱的设备包括44-W型光栅单色仪、8-1阴极光电倍增管和FS-l型锁相放大器，以及低温杜瓦瓶来控制样品温度。激发光源采用了钨灯和硫酸铜滤光片，以减少背景噪声。此外，通过脉冲闪光灯和示波器来测定荧光寿命随温度的变化，而Quantronics激光器和Boxcar积分器则被用来精确测量在77K和80K这两个关键温度下的荧光发射光谱和寿命数据。 这项工作对于理解Cr3+离子在氟化物中的行为至关重要，特别是在低场条件下，这对于优化氟化物基激光器的设计和性能优化具有实际意义。由于Na2MgAlF7是一种可掺杂Cr3+的氟化物，其发光特性鲜少被报道，因此这项研究填补了这一领域的空白，可能为新型发光材料和光电器件的研发提供新的思路和参考。 然而，尽管实验结果展示了Cr3+在Na2MgAlF7中的发光潜力，但低场氟化物中Cr3+的接收发射和敏化作用的效率提升仍有待进一步研究，以实现商业化应用中的理想效果。这项研究对Cr3+离子在特定材料中的光谱行为和温度依赖性提供了深入的认识，对相关领域的理论和实践发展具有重要意义。