【摘 要】
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12CaO·7Al2O3（C12A7）是很有应用前景的上转换发光材料，最近引起了人们的研究热情。本论文通过高温固相法制备Ho3+、Yb3+、Mg3+掺杂的C12A7试样，首先探讨分析了C12A7不同烧结温度
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12CaO·7Al2O3（C12A7）是很有应用前景的上转换发光材料，最近引起了人们的研究热情。本论文通过高温固相法制备Ho3+、Yb3+、Mg3+掺杂的C12A7试样，首先探讨分析了C12A7不同烧结温度和烧结时间XRD图谱，确定最佳烧结工艺条件：烧结温度1050℃，烧结时间7h。为了确定掺杂的最佳Mg2+浓度，制备掺杂0.3mol%Ho3+、0.7mol%Yb3+不同Mg2+浓度的试样。通过XRD分析Ho3+、Yb3+、Mg2+三种离子都没有改变C12A7的晶格类型，是以取代Ca2+在晶格中的位置而存在的，在Mg2+浓度为1.2mol%时，红光和绿光紫移程度最大，且此时的绿光强度和红光强度都达到最大值，确定最佳Mg2+掺杂浓度为1.2mol%。为了研究Ho3+、Yb3+掺杂C12A7：1.2Mg的上转换发光性能，分别制备了掺杂不同Ho3+、Yb3+离子浓度不同比例的试样。紫外分析看出随着Yb3+浓度增大，红光和绿光先发生紫移再红移；绿光在Ho3+/Yb3+离子浓度比为10时，发光强度最大，此时绿光主要发生双光子过程，5F4/5S2向基态5I8跃迁发射出550nm的绿光，但也发生了一部分三光子过程，即5F4/5S2继续吸收了敏化离子的光子跃迁到5G5能级；当Ho3+/Yb3+离子浓度比超过10时，绿光发射就以单光子过程为主，此时发生合作敏化过程，相当于单光子过程，即22F5/2+5I8→5F4/5S2+22F5/2。在Yb3+浓度低于6mol%时，上转换红光发射主要是以双光子过程进行，5F5→5I8，发射出667nm的红光；当Yb3+浓度超过6mol%时，发生合作敏化，主要以单光子进行。随着Yb3+浓度的升高，红光与绿光的比值一直在增大。
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