Clarifying the effect of local structure of Ce3+ and Eu3+ on photoluminescence of YAG:Ce,Eu nanophosphors
Clarifying the effect of local structure of Ce3+ and Eu3+ on photoluminescence of YAG:Ce,Eu nanophosphors
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阐明Ce3和Eu3的局域结构对YAG:Ce,Eu纳米荧光粉光致发光的影响
DOI：
10.1016/j.jallcom.2020.153671
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发表时间：
2020-05
影响因子：
6.2
通讯作者：
Ronghai Yu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Xiaowu He;Yanbiao Ren;Caixia Hu;Ben Ma;Hao Chen;Shushan Huang;Hongyue Hao;Tongtong Qi;Xiaofang Liu;Ronghai Yu
采用改进的溶胶凝胶法制备了Ce3+和Eu3+共掺的Y3+：Ce，Eu石榴石荧光粉。利用多种相关技术，详细研究了Ce3+，Eu3+共掺的YAG荧光粉的精细结构与光致发光的细微相关性。结果表明，Ce3+或Eu3+取代Y3+可以使Y3+的晶格略有增大，并引起局部晶体结构的细微变化。Ce~(3+)，Eu~(3+)共掺发光材料表现出Eu~(3+)的5D0→7FJ(J=0─4)红光和Ce~(3+)的5D_1→4F(2F5/2，2F7/2)黄光发射。Ce3+，Eu3+共掺的YAG荧光粉的发光强度随着焙烧温度的升高而增加，而随着Eu3+的掺杂浓度从0.11增加到4.40at.%而急剧下降。此外，掺杂Eu3+后Ce3+周围的几何形变导致晶场的变化。这导致了发光材料的发光带红移。
A modified sol-gel method was applied in producing Ce3+- and Eu3+- codoped yttrium aluminum garnet (YAG:Ce,Eu) phosphors. Multiple related techniques were utilized to examine the minute correlation between fine structure and photoluminescence (PL) in Ce3+,Eu3+- codoped YAG phosphors in detail. It shows that the Ce3+or Eu3+replacement of Y3+can slightly enlarge the YAG lattice and cause the fine variation of local crystal structure. Ce3+,Eu3+- codoped YAG phosphors exhibit several sharp and narrow5D0→7FJ(J= 0 ─ 4) red emissions of Eu3+and broad 5d1→ 4f(2F5/2,2F7/2) yellow emissions of Ce3+. The PL intensity of Ce3+,Eu3+- codoped YAG phosphors increases with calcination temperature, while dramatically decreases with increasing the Eu3+-doped concentration from 0.11 to 4.40 at.%. Additionally, the geometrical distortion surrounding Ce3+introduced by incorporated Eu3+results in the variation of crystal field. It causes red shift of the PL emission band of YAG:Ce,Eu phosphors.
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