文档介绍：新疆师范大学
硕士学位论文
过渡金属离子Cu和Mn掺杂无水芒硝的制备及其光致发光特性
姓名:阿吉木·阿不来
申请学位级别:硕士
专业:理论物理
指导教师:艾尔肯·斯地克;阿力甫·沙吾提
2011-03-30
中文摘要

本论文中,研究了新疆艾丁湖无水芒硝的物理化学性质,以新疆艾丁湖无水
芒硝作为发光基质材料,采用热处理法制备了分别 Cu 和 Mn 掺杂无水芒硝荧光
粉,并研究了在室温下的光致发光性质。
综合发射光谱,激发光谱及不同掺杂浓度的发射光谱等测量结果,确认了
Cu 掺杂无水芒硝中 Cu+ 和 Cu2+离子各发光谱线的来源。由 260 nm 激发下的发射
光谱可知,Cu+内 3d 94s→3d 10 电子跃迁呈现出峰值位于 430 nm 处的宽带发射谱。
而 300 nm 激发下的发射光谱是峰值在 430 和 550 nm 处的两个宽带谱组成,分别
+ 9 10 2+
归属于 Cu 内 3d 4s→3d 跃迁和 Na2SO4 的导带至 Na2SO4 带隙中 Cu 激发态
Cu2+(d 9)的跃迁。随着 Cu 掺杂量的增加,在 430 nm 处的发光不产生浓度淬灭,
而 550 nm 处产生了明显的浓度淬灭。
通过利用同步辐射光源,得到了 Mn 掺杂无水芒硝的在真空紫外光激发下的
光致发光谱。在 172 nm 激发下的发射光谱是峰值在 592 nm 处的宽带谱构成,所
2+ 4 6
得到的宽带谱归属于 Mn 的 3d 电子组态内 T1→ A1 的辐射跃迁。红色发光监测
得到的激发光谱分为两类:峰值位于 165 和 233 nm 处的基质吸收带和位于 210
和 274nm 处的 Mn2+的吸收带。掺杂 Mn 的含量在 ~ %范围内,随着 Mn 掺
杂量的增加,在 Mn 激活无水芒硝(Na2SO4:Mn)的发射光谱强度相应的增强,含
量达到 %时出现浓度淬灭现象。

关键词:光致发光;无水芒硝;过渡金属离子;真空紫外光激发

I
Abstract

In this dissertation, physical chemistry properties of thenardite from XinJiang
were studied, prepared by heating thenardite activated with Cu and Mn, respectively,
use thenardite as host latter,and studied luminescence properties at room temperature.
Integrated results of emission spectra,excitation spectra and emission spectra at
+ 2+
various concentration, Spectral lines of Cu and Cu ions in Na2SO4:Cu are accurately
assigned. The emission spectrum under 260 nm excitation consists of a broad band
with a peak at 430 nm, which can be attributed to the 3d 94s→3d 10 transition, within
Cu+. The emission spectrum under 300 nm excitation consists of two broad bands
with peaks at 430 and 550 nm, which can be attributed to the 3d 94s→3d 10 transition
+
within Cu and transition from the conduction band of Na2SO4 to the level of excited
2+ 9
Cu (d ) in the Na2SO4 band gap, respectively. With the increase of Cu contents, not
occur concentration quenching in the luminescence at 430 nm, but occur at 550 nm.
The photoluminescence