1、Sr9Ga(P04)7的自激活發光性能近年來，對有著的(P4)a結構的物質，跟結構和應用麗劃有恨塞的研亞叫卩】會的堆梅CapM(PO4)7(M-Y.La-Lu,Bi,FerIn,和Ga)與p-Caj(PO4)a結構同型，空間搟足只3匚眄這些材料的跌電性能.催化性能非線性光學性能幫鄒郁C有研K*-最近.稀土離子(班)或占過渡金屬(Mn?、攥雜Ca9M(：PO4>的覽光性能由于其徉白色發光二極管中的應用而得到了廣范的光注具有分子式Sr5M(POf)7的含S確St鹽與p-Caj(PO4)2結構相似閔叫M的種養沫宦了空問群瓷型°例如*SrP+i5PO4)7(M=Mn.Fe,Go,Nia

2、fllCu嚴叭空何韓為RJm.|fiM-Sc,CrTGaFllIn13i,Si5M(PO4)7h中心對禰或者足訛亂的P-Caz(PO4)3Kj,空仙群為I怡SrPM(PO4)7<M=Sc,Cr.Ga.和In),曲于晶格中含有高度汎亂的陽離子.對其結構以凰應用方面的研兗越未越寒間回.與具有鐵電梅轉變的CMtPO+Jr不網.SrpMCPO07A有反鐵電相轉變河.蚪外*沒有二階諧波的產生也塹證了該結構屬F屮心對稱網轂們利用高溫固相法舎成了Sr5Ga(Pa4)7采用真空紫外光紫外托對具激發，通過激發和發射光誥對其Wft,結果顯示諂螢光粉赴說好的藍發光熒光粉.SrpGa(PO4)7nJLIHX(地

3、枝X射線濡狡跋光強度是Bi4Ge30i3的刃”所吐費再宜(P0小可冷作為潛在響X射線蔽發發光器或者閃爍基數器。井口很擁發光性能以K晶休結構對其發托機理進ff了研R5.2實竣結果與討論賓臉在尺怦I:按照冊曲(P0彷配比分別擁欣原料能C6*(nh4)?hp6以扯g如6將其在研體護進行混合研席.祀合均勻后.放入用覽中，在電爐中CJLsr/min的速度從室溫升高利芳0C并在J5Dt保視10h門撚冷卻釧窒溫！再次將混音料研辭淞；F,在電爐叩嘆5-C/nun的迎度從室已升訕到850C片住850511石口然冷卻到室溫：最后再研曆滋合，在電爐中以5-C/nun的速度從韋溫升高劃10509,并在1OSO-C保溫

4、10h后口然冷卻到空溫.樣品制備憲成。列外為了作為對比，我們合成了Mi?%雜的S9G<PO：Mi嚴樣品、ZnGa?CU(ZGO)以及Eu2+#朵的BaMgAlioOn(BAMEu3+).ZGO任1300C,空氣氣氛屮鍛燒：BAMEu3+任1400-C,還原氣氛下鍛燒.與晶體飲構樣品的物相采用RigaktiD/ma疋000型X射線粉末衍射儀測宦，Cu憂©輻射.X=0.15405nin.步長為0.02.管電JK40KV.電流30mA.打描速度307min.測試溫度為宅溫圖5-l(a)為SGa(P0$)7的XRD圈諾與標準卡片JCPDs53-0180的比對.通過對比可以看出.我們合成

5、了比校純的Sr9Ga(PO4)7并且結品性比絞好.圖51(b)為Sr9Ga(PO4)7任(100)方向的示意圖.SG&POA和卩-Ca3(PO4)3有著相似的結構，空何群為I2/a在0-CaXPOh結構中，C尹有5種晶體學&.X.,Ca(l).Ca(3).Ca(3)和Ca(5)全部占満,Ca(4)只有5%的位置被占據,Ca(4)的這種結構便心梵他晶體結構的形成成為可能.在Sr?Ga(PO4)?.(Sri,Sr2,Sr3),(Sr4,Sr5),Sr6fl：Ga分別對應J0-Ca3(PO4)2結構中(Cal,Ca2),Ca(3).(Ca4.Ca6)和Ca(5)位這，并且Sr(Ci)

6、位置是空缺.該非對稱匏元包括五個弘，一個Gm川個P和14個6Sr2"離子被八個或者九個氣離子包圍,G少離子占摒八面體位宜,周圍是Srfl),S<2).Sr(3),和P叭一個孤立的GaOs/k而休處在-維的(100)方向GaOe八而體Z間帔占掘混乩狀態無限的Sr離子隔開。e.8IO(n3A二5U3U-U84)1<貝>58-圖54Sr9Ga(POf)7的XRD圖誥與標準卡1JCPDs53-0180的對比,(b)S加afPO,)?的示意圖Fig5-1(a)XRDpatternofSrGa(POf)7comparedwiththecoil5spoi*idingstmidai

7、d.JCPDscards53-0180,(b)Tliesketchm*pofSM“(PO.”5.13激發和發射光譜圖5-2為Sr9Ga(PO4)7的激發和發射光譜.滋發；譏是任監測波長為435nm下完成的,從圖中可以看出,仃兩個吸收帶屮心分別為145nm和254nm其中中心在145nm處的吸收帯.鉅量牧高，為來門壓質從價帶到導帶的躍遷.此外152nm處的吸收表明了Sr9Ga(PO4)7的帯隙為8.162.這和(POQ的吸收陡晝接近。圖5-2右半邊紅纟戈譜圖為111254nni的激發卜得到的發射光謂，町以發出較強，色度牧好的苴光，住145mn激發卜的發射光皓與此一致。為了更進一步了解Sr,Ga(

8、PO4)7熒光粉的發光性能，我們還対"ZnGa3O4以及Eu"摟雜的BaMgAhoOw(BAM:Eu34)激發和發射光譜進行了研究，如圖5-3,ffl5-4SGP與ZGO有相同的激發光諾，而BAMEu2*在253nm和330nm處的吸收帝主要建來flEu2+fi勺4f5d躍遷"在254nm的激發下.SGP在435mn處發出藍比(圖5-4d)：ZGO在440門m處存較寬的藍發光(用5-4e),足歸屆FGa-0基團的|'|激活“"】：而在BAMEu"的發射光譜中(圖5-4f),420nm處的發射峰來源十Eu"的4彳5174了(玄7

9、/)躍辻。它們的發光強度比為SGPZGOEAMEi產=1；0.95：1.31：Sr?Ga(PO4)7熒光粉的發光色度為(x=0.193.y=0.218)。通常惜況卜，無銅氧甚團的IT激活光致發光來自缺陷離子的移位，Bharathy等人【19也研究了sNaMOe和SrLi6M20ii(M=Nb.Ta)光致發光中的比他發光機理.結果顯示，(E250nm激光的激發下.一個電子從價帶或呂一個盡髙的被杠據的分子軌道激發到導帶或占個雖低的未被占抑:的分子軌道.這里存住看從晟低的耒被占抑:的分子軌道到中間較低的未被占據的分子軌道之fn的非輻射躍遷,而從屮創狀態到價苗的輻射欽辻弓I發發光。作為門激活盛發:光熒

10、光粉.ZnGa2O+lL經有了很多研完，任254nni處有淑發吸收帶，435nm處有很強的藍發光，結果顯示，ZnGa20.的激發和發光帶部來源F八而Ga-0星團的IT激活中心.Ito'Sr9Ga(PO4)7的結果顯示，門激活激發和發射情，以及Ga離子周用所處的晶休環境和ZnGa20+祁相似.并J1在Sr9M(PO4)?(M-ScCr.Fe和In)中劑沒仃發光-岡此，可以紂出結論，Sr9Ga(PO4)7在？54nm處的吸收以及K432mn處的發光都來自晶格中八面體Ga-0基團的口激活中心。當然，晶格屮的缺陷也可能任Sr9Ga(PO4)7發光中起著關健的作用，因為在奇溫固相反應屮.晶格缺陷

11、，例如氧空位.陽離子空位都有可能產生.U.S0.475兀=254nm300600intcrband；transitiong=435nmWavelength(nm)®5-2S“Ga(PO6的激發尢諱<eiu=43$nm)和父射光譜(e爐H4nm)Fig5-2Theexcitation(em=435nin)andeitussionspectia(ec=254mil)ofSi$Gs(POJ?2.0(a)SGPunrM35iini(b)ZGOem=440nm(c)BAM:Eucm=443nmU.2七Suspu«ql2=U.2七Suspu«ql2=1502002503

12、(M>350400Wavelength(nm)a53相同條件下.SGP(a),3G0(t>),和BAME占(c)的激發尢譜Fig.5-3.TlieexatfitianspectrnofSGP(n).ZGO(b).midBAM:Eu4(c)mensinediinda*thesamecoaidthons.(d)SGPcx=254nm(c)ZGOcx-254nm(f)BAM:Euex-254nm(nB)xpsuslq(nB)xpsuslqo.ouo=一sue-PUEqJoUJ-3504(M)450500550300Wavelength(nm)圖5-4相同條件下.SGP(d)t30(e).

13、BAMEi?+(f)的發卅龍語Fig.$4TheenussianspectraofSGPZGO(0,andBAM:Eif*(f)measuedunderthesameconckhoxis.線溉發發射光譜Sr9Ga(PO4)7也能有效的被X射線激發，圖5-5表示相同條件下BuGejOnSr9Ga(PO4)7.和SGaCPCIdM十5mo%的X射線激發發財光譜.從用中可以看出，SuGaCPOQ?發光強度是BuGoOu的57%Duan等人曾經報逍.YBaBpOig.LuBa3(B6)3，a-YBa3(BO3)3的發光強度分別為BuGejOnW15%,50%,50%冋,助以Sr9Ga(PO4)7

14、87;4以作為潛任的X射線激發發光器或青囚爍基孜器。另外，圖56中對比了抄朵Mn之人;的SGP：Mn"丄j未摻雜之餉SGP的發光仙線。從圖中可以看岀，摻雜Z后.沒有發現Mn"的發牯，發光強度僅僅有了一點下降，為SGP發光強度的95.3%這與Z前報道的在M/4摻雜的H激活熒光粉屮的結果不同.例如.在Mi產摻雜的ZnGa3O4中.發射光諾屮能看到在655nm處仃來flM十的紅發光以及在53Dnm處仃來門|'|激活的綠U尢.(n&)gsu2u_ooo47400600800Wavelength(nm)B-5同X卅線漩發BiQe)OH(BGO)、S以5j(P0小(SG

15、P)祈符的發尤光譜Fig5-5TlieX-iayexcitedhumliesceiuespecfraofBuGejOu(BGO).S«Ga(PO*)7(SGP)(rre)gsu2u_(rre)gsu2u_0-JOOJO-25050-200JO-1530-100>0-530-33010C450»00$30600Wavelength(nm)圖丄6丿HX射線滋發Si:Qa(PO4)7(SGP)、SGPMn'Tmol%所得的發光光譜Fig-6TheX-rayexatedluniLiiescewcespectiaofSi$Ga(PO)(SGP)»SGP:Mni45mol%農減曲線S57表示的是在300K266nm激光的澈衣卜Sr9Ga(PO4)7(SGP)的素減曲線.結果顯示時呈非單指數荒減.可