【摘 要】
：
当前,白光LED的主要获得方式是利用补色原理令蓝光LED芯片激发YAG黄色荧光粉,但因为光谱中缺少红光成分,往往使得呈现出来的白光色温高（CCT＞4500 K）,显色指数低（Ra＜80）,限制了LED在室内照明、卖场照明等方向的应用。研究发现,红光的作用不止如此,植物体内的光合色素和光敏色素对红光波段的光有高效的吸收,其中Pfr可吸收700 nm以上的远红光。本论文基于以上背景,探究了Mn4+掺杂
论文部分内容阅读
当前,白光LED的主要获得方式是利用补色原理令蓝光LED芯片激发YAG黄色荧光粉,但因为光谱中缺少红光成分,往往使得呈现出来的白光色温高（CCT＞4500 K）,显色指数低（Ra＜80）,限制了LED在室内照明、卖场照明等方向的应用。研究发现,红光的作用不止如此,植物体内的光合色素和光敏色素对红光波段的光有高效的吸收,其中Pfr可吸收700 nm以上的远红光。本论文基于以上背景,探究了Mn4+掺杂的红光发光材料,实验成果如下:（1）重点研究了BaZrGe3O9:Mn4+的制备方法和发光性质,通过分析基质的晶体结构,得出Mn4+在其中取代的是Zr4+,表征激发与发射光谱,确认在294 nm和435 nm处有两个激发峰,435 nm激发下,发射峰位于667 nm的红光区域,这与蓝光LED芯片匹配。实验研究了激活剂Mn4+的浓度对发射强度和发光寿命的影响,判断出最佳掺杂浓度为0.2 mol%,浓度猝灭由电偶极-电偶极相互作用引起。为了探究发光材料的热稳定性,测试了从低温80 K-高温550 K温度变化范围内的发射光谱和发光寿命,结果可得,在低温下发光材料发射强度更大,随着温度升高,发光寿命和发射强度减小。活化能为0.473 e V,色纯度高达97.4%,在暖白光LED中有较大的应用前景。（2）固相法制备Ba2MgWO6:Mn4+红光发光材料,在250-600 nm的范围内存在着4个特征激发峰,340 nm激发下呈现出不对称窄带红光发射,发射峰位于720 nm,该波段的光是适宜植物光敏色素Pfr吸收的远红光,证明了此发光材料在植物照明应用方面很有潜力。在Mn4+浓度到达0.5 mol%时,发射强度最强,随着Mn4+浓度的增加,发射强度减小,发光寿命却没有明显变化。实验证实电荷补偿剂K+的加入使发光得到了明显的增强,且发光寿命随着Mn4+浓度的增加有规律的减小。确定了最佳的掺杂浓度为Ba2MgWO6:0.5 mol%Mn4+,10 mol%K+,在此基础上探究样品的热稳定性,随温度升高,发光材料的发射强度和发光寿命都在减小。（3）探究了Mn掺杂发光材料的价态问题,因Mn4+在氟氧化物基质中有着优越的发光性能,实验制备了氟氧化物K2Nb O3F,该材料有着适宜Mn存在的晶体场环境,实验发现即使有合适的六配位环境,Mn依旧很难形成Mn4+,进一步探索发现Mn4+存在着很强的自还原性,容易自发的形成Mn2+。而Mn2+受到晶体场环境的影响,呈现出从绿色到橙红色的发光,总结实验结果,给出何种情况下会导致Mn4+掺杂发光材料实验的失败。
其他文献
随着信息技术的高速发展,信息安全问题已逐渐成为人们关注的热点,基于不同光源的高速保密通信技术为信息安全提供了重要保障。目前相干光、压缩光以及混沌光等光源可作为载波传输信息、产生并分发随机密钥等,光源的特性和质量直接影响着通信的安全和速率。因此,如何更好的表征度量光场、高质量制备光源,就成了高速保密通信研究中迫切需要解决的问题之一。迄今对光源质量的度量表征,主要通过研究其宏观动力学和微观量子特性。压
活性炭（Activated Carbon,AC）具备高比表面积、丰富的孔隙结构、多样的表面化学基团等特点,作为使用最为广泛的吸附剂被大量应用于水处理工艺中。目前水处理AC的制备原料主要是煤炭和石油等材料,成本较高,限制了我国AC的应用。食用菌业产生的废菌渣（Mushroom Residue,MR）,具备疏松多孔、成本低廉等特点,是生产生物质AC的优秀前体之一。使用MR制备废菌渣活性炭（MRAC）既
煤焦化过程排放的挥发性有机物（VOCs）严重影响区域环境空气质量,对人体健康危害较大。明确煤焦化过程VOCs排放的浓度与组成特征、光化学反应活性和排放因子对改善受煤焦化工业影响的区域环境有重大意义;构建焦化行业VOCs源成分谱、同位素组成特征可以为区域环境VOCs的来源解析提供重要的数据支撑。本文以典型焦化厂为研究对象,分别对各焦化厂炼焦区域（焦炉、装煤、出焦、拦焦和焦炉顶烟气）、化产回收和污水处
我国即世界上第一人口大国和最大的发展中国家,水资源是基础的自然资源,根据资料显示,我国缺水城市约400个,严重缺水城市约110个,水资源短缺、地表水污染严重是我国目前面临的重要难题。其中,我国的工业用水重复利用率仅有45%,其中耗水量远远高于工业相对发达的国家。因此,如何减少工业用水量对节约水资源有重大意义。理论上燃煤电厂的循环冷却水系统是火电厂耗水量最大的系统,一般占工业用水量高达60%～75%
光子晶体是一种周期性结构,在操控光子的方面上具有巨大的潜力。基于光子晶体的光子器件在加工过程中不可避免的会引入无序、缺陷等,从而导致散射损耗,并且损耗会随着器件结构尺寸变小而加剧,严重制约了光子器件微型化的进一步发展。对缺陷免疫且背向散射抑制的光学拓扑态的出现为低损耗光子集成芯片和光通信器件的设计与研究提供了一个很好的思路,使光通信领域发生了革命性的变化。光子拓扑绝缘体以及受到拓扑保护的光子态可以
信息安全关乎国家安全、经济稳定以及个人隐私,混沌通信基于物理层加密的特点使其具备高安全度从而能为信息安全提供更好的保障,因而在近年来取得了飞速发展。混沌同步保密通信是混沌通信领域的重要分支,高质量同步的实现需要通信收发双方系统参数高度匹配,因此,传统混沌同步通信不仅面临同步系数较低的问题,而且增加了硬件实现的难度。储备池计算（Reservoir Computing,RC）作为一种新型的神经网络,具
在Ⅲ-Ⅴ族化合物的量子点中,例如,GaAs、InP、InAs,其晶格原子的核自旋不为零,而这些核自旋与局域电子自旋之间的超精细相互作用是低温情形下引起量子点电子自旋退相干的主要原因。因此,如何定量获取量子点中有效核磁场的大小和方向对于深入理解其局域电子的自旋动力学有重要的科学意义。电流有限频率散粒噪声谱能够很好的反映电流随时间的涨落,提供与量子系统内部能级结构有关的信息,特别是,在耦合量子点系统中
随着城市化进程的快速发展,城市地下空间资源的不断开发,城市道路塌陷事故频繁发生。大量路面质量调查发现,道路塌陷与地下隐性病害有很大关系。三维探地雷达（Ground Penetrating Radar,GPR）是一种利用电磁波反射来确定地下介质分布的无损、快速检测技术,已成为道路病害检测的首选方法。但是目前GPR数据解译依赖于专家经验,误判、漏判率大、速度慢,目标识别是数据解译的关键一环,因此GPR
煤炭、石油、天然气等化石能源的大量消耗引发了全球能源危机和环境危机,可再生资源的开发利用越来越迫切。而氢能被视为一种清洁能源,目前氢气的大规模生产主要通过几种工业方法来实现,比如煤气化、石油裂解和低温蒸馏等,但这些方法大大增加了生产氢气的成本。其中电催化水解技术由于具备工艺简单、无污染和氢气产品纯度高等优势引起了广泛的研究。但在电解水的过程中,缓慢的电极反应动力学和较高的过电位降低了制氢效率。为了
在耦合双量子点系统中,准确地理解两电子相互作用诱导的电子跳跃过程和自旋交换过程将有助于耦合量子点系统的自旋操控。在通常情况下,耦合双量子点系统的哈密顿量由哈伯德模型描述,其仅含两个量子点之间的电子跳跃过程。但是,当考虑通常的两电子相互作用时,其二次量子化的哈密顿量,即,广义哈伯德模型描述的耦合双量子点哈密顿量还将包含三个新的跳跃过程:占据数调制的跳跃过程、自旋反平行的交换跳跃过程、电子对跳跃过程。