敏化剂浓度对CeMn双掺镧铝硅玻璃的发光性能影响研究

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文档主要内容

文档类型：学术论文
适用人群：从事发光材料、稀土掺杂玻璃、白光LED器件研发的科研人员及高校相关专业研究生

敏化剂浓度对CeMn双掺镧铝硅玻璃的发光性能影响研究，以溶胶-凝胶法制备的La₂O₃-Al₂O₃-SiO₂玻璃基质为对象，系统探讨了Ce³⁺作为敏化剂在不同浓度下对Mn²⁺发光性能的调控机制。研究采用氧化镧、硝酸铝、正硅酸乙酯、氧化铈、草酸锰及氮化硅为原料，通过马弗炉在500℃下煅烧2小时获得玻璃样品，并改变Ce³⁺掺杂比例（x=0.1、0.2、0.5、0.7 mol%）与Mn²⁺掺杂比例（y=1、2、4 mol%），以调节样品的发光特性。

该论文的核心价值在于揭示了Ce³⁺离子作为敏化剂对Mn²⁺离子发光的能量传递作用，并明确了敏化剂浓度变化对玻璃发光性能的影响规律。实验通过分光光度计、荧光光谱仪及CIE色度系统对样品进行表征，结果表明：Ce³⁺的引入能够有效增强Mn²⁺的发光强度，且当Ce³⁺掺杂浓度为0.5 mol%时，能量传递效率达到最优，此时玻璃样品在近紫外光激发下呈现较强的白光发射。这一发现为优化白光LED用荧光玻璃的配方设计提供了关键数据支撑。

论文解决了如何通过调控敏化剂浓度实现CeMn双掺玻璃发光性能可控的实际问题。对于从事稀土掺杂发光材料研究的科研人员而言，文中提供的不同Ce³⁺/Mn²⁺配比下的发光强度对比数据可直接用于指导实验参数选择，避免盲目试错。同时，该研究采用的溶胶-凝胶法制备工艺具有操作简便、组分均匀性好的特点，适合实验室小批量制备及性能验证。

结论指出，Ce³⁺浓度是影响CeMn双掺镧铝硅玻璃白光发射效率的关键因素，合理选择敏化剂比例可显著提升材料的发光性能。该成果对开发新型白光LED用荧光玻璃具有重要参考价值，尤其适用于需要精确控制发光颜色与强度的固态照明应用场景。