NaLn4－x(SiO4)3F∶xRE3+(Ln=La，Gd;RE=Tb，Dy，Sm，Tm)熒光材料的發(fā)光性能

鄭成祥，梁利芳*，鄭金菊，蒙麗麗，龐 起，張麗霞

(1.廣西師范學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，廣西南寧 530001;2.玉林師范學(xué)院化學(xué)與材料學(xué)院，廣西玉林 537000)

1 引 言

通過(guò)單一芯片熒光體轉(zhuǎn)換的白光LED是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)之一，其轉(zhuǎn)換方式主要有三種:一是藍(lán)色芯片結(jié)合黃色熒光粉;二是紫外芯片(300～410 nm)結(jié)合紅藍(lán)綠三種熒光粉;三是紫外芯片結(jié)合單一基質(zhì)熒光粉。其中無(wú)機(jī)熒光材料在白光LED的研究中起著重要的作用。目前對(duì)白光LED用無(wú)機(jī)發(fā)光材料的研究主要集中在堿土金屬的硅鋁酸鹽、硅鋁氮化物、硫?qū)倩衔?、鎢鉬酸鹽等基質(zhì)化合物，以氟氧化物為基質(zhì)研究白光LED用熒光材料也成為研究熱點(diǎn)之一［1］。在不同的配位狀態(tài)下，氟離子(136 pm)和氧離子(140 pm)的半徑十分接近，氟氧離子的互相取代可以發(fā)生在各種結(jié)構(gòu)的化合物中，而這種取代不僅導(dǎo)致大量化合物的產(chǎn)生，同時(shí)在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上也引起明顯的變化［2］。從某種程度上來(lái)說(shuō)，氟氧化物兼具氧化物和氟化物的特點(diǎn)，激活離子在其中的發(fā)光性能也會(huì)有所不同，而氟化物的低聲子能量的特點(diǎn)能減少激活離子激發(fā)態(tài)的猝滅，利于提高發(fā)光效率［3］。目前關(guān)于氟氧化物基質(zhì)熒光粉的研究主要集中在以下幾類:氟鋁酸鹽M3AlO4F(M=Sr，Ca，Ba)［4-9］、Ca2Al3O6F［10］、Ca12All4O32F2［2］;稀土氟氧化物 LnOF(Ln=La，Gd，Y)［11-13］;氟磷酸鹽 M5(PO4)3F(M=Ba，Sr，Ca)［14］、Ca2RF4PO4(R=Gd，Y)［15］;氟硅酸鹽［16-17］等。由于各種稀土離子在配位環(huán)境下具有豐富的4f-4f或5d-4f能級(jí)躍遷，因此通過(guò)摻雜稀土離子進(jìn)入非光學(xué)活性基質(zhì)有可能獲取性能優(yōu)良的熒光發(fā)射，得到符合白光LED用的熒光粉。而以NaLn4-x(SiO4)3F(Ln=La，Gd)為基質(zhì)，Tb3+、Dy3+、Sm3+和 Tm3+等稀土離子作為激活劑的發(fā)光材料尚未見(jiàn)有報(bào)道。

本文利用簡(jiǎn)單的高溫固相法合成稀土離子摻雜的氟硅酸鹽基NaLn4-x(SiO4)3F∶xRE3+(Ln=La，Gd;RE=Tb，Dy，Sm，Tm)系列熒光粉，研究Tb3+，Dy3+，Sm3+，Tm3+等各種摻雜稀土離子在紫外光激發(fā)下的發(fā)光性能，探討能被近紫外芯片激發(fā)的新型白光LED用的氟氧化物基質(zhì)發(fā)光材料。

2 實(shí) 驗(yàn)

2.1 樣品的制備

按化學(xué)計(jì)量比分別稱取一定量的SiO2，Ln2O3(Ln=La，Gd)，RE2O3(RE=Tm，Dy，Sm)或Tb4O7和NaF(過(guò)量50%，NaF既是反應(yīng)物又是助熔劑)，所有試劑均為分析純。將4種物質(zhì)混合于瑪瑙研缽中研磨約0.5 h，然后裝入剛玉坩堝中，放置于馬弗爐中升溫加熱，在950℃保持2 h，冷卻后得目標(biāo)產(chǎn)物。

2.2 樣品的表征

采用日本理學(xué)D/MAX2500PC型X射線衍射儀(轉(zhuǎn)靶18 kW)對(duì)粉末樣品進(jìn)行物相分析，輻射源為Cu靶Kα1射線 (λ=0.154 1 nm)。采用日本日立公司F-2500熒光分光光度計(jì)進(jìn)行熒光性能測(cè)試，激發(fā)和發(fā)射狹縫均為2.5 nm，掃描范圍為220～700 nm。所有測(cè)試均在室溫下進(jìn)行。

3 結(jié)果與討論

3.1 樣品的XRD分析

由于摻雜離子 Sm3+(96.4 pm)、Tb3+(92.3 pm)Dy3+(90.8 pm)和 Tm3+(86.9 pm)等與基質(zhì)離子 La3+(106.1 pm)或 Gd3+(93.8 pm)均為稀土離子，電荷相同，半徑相近，所以摻雜離子在合成時(shí)比較容易進(jìn)入基質(zhì)的晶格并部分取代基質(zhì)離子的位置。圖1為Tb3+、Tm3+、Dy3+以及Sm3+等摻雜的 NaLn4(SiO4)3F(Ln=La，Gd)樣品的XRD圖譜。4個(gè)樣品的衍射峰均符合 NaLa4-(SiO4)3F 的標(biāo)準(zhǔn)譜(JCPDS Card No.21-1364)，沒(méi)有觀察到雜相峰，說(shuō)明樣品的晶體結(jié)構(gòu)均屬于六方晶系。NaGd3.80(SiO4)3F∶0.20Tm3+的衍射峰相對(duì)于NaLa4(SiO4)3F的標(biāo)準(zhǔn)譜紅移比較明顯，這是由于基質(zhì)離子Gd3+和摻雜離子Tm3+的半徑均比La3+離子小很多，根據(jù)布拉格方程2dsinθ=nλ，晶面間距變小將導(dǎo)致衍射角變大。XRD測(cè)試結(jié)果表明，所合成樣品中稀土摻雜離子進(jìn)入了基質(zhì)晶格，并主要取代稀土基質(zhì)離子的位置。

圖1 合成樣品的 XRD圖譜。(a)NaLa3.84(SiO4)3F∶0.16Tb3+;(b)NaLa3.96(SiO4)3F∶0.04Sm3+;(c)NaGd3.80(SiO4)3F∶0.20Tm3+;(d)NaLa3.64(SiO4)3F∶0.36Dy3+。Fig.1 XRD patterns of the obtained-samples.(a)NaLa3.84-(SiO4)3F ∶0.16Tb3+.(b)NaLa3.96(SiO4)3F ∶0.04Sm3+.(c)NaGd3.80(SiO4)3F ∶0.20Tm3+.(d)NaLa(SiO)F∶0.36Dy3+ .3.6443

3.2 NaLa4－x(SiO4)3F∶xTb3+的發(fā)光性能

Tb3+離子的基態(tài)為7FJ(J=6，5，4，3，2，1，0)，激發(fā)態(tài)一般為5D3和5D4。在低濃度摻雜的情況下，會(huì)同時(shí)觀察到5D3→7FJ和5D4→7FJ兩種發(fā)射;但當(dāng)摻雜濃度增大時(shí)，由于相鄰Tb3+離子之間的5D3和5D4能級(jí)出現(xiàn)交叉弛豫，比如Tb3+(5D3)+Tb3+(7F6)→Tb3+(5D4)+Tb3+(7F0)，會(huì)使5D3→7FJ發(fā)射猝滅，而5D4→7FJ發(fā)射增強(qiáng)。

圖2 是 NaLa4-x(SiO4)3F∶xTb3+(x=0.04，0.16)在254 nm激發(fā)下的發(fā)射光譜和在544 nm監(jiān)測(cè)下的激發(fā)光譜。由圖可知，樣品能夠被254 nm紫外光有效激發(fā)。當(dāng)Tb3+離子摻雜濃度比較低時(shí)(如x=0.04，圖2(a)所示)，觀察到一些比較弱的發(fā)射峰，中心分別位于 414，437，457，489，544，585，622 nm，其中414，437，457 nm 分別歸屬于 Tb3+離子的5D3→7F5、5D3→7F4和5D3→7F3躍遷，而489，544，585，622 nm 分別歸屬于Tb3+離子的5D4→7F6、5D4→7F5、5D4→7F4和5D4→7F3躍遷。當(dāng)Tb3+離子摻雜濃度比較高時(shí)(如x=0.16，圖2b(2)所示)，由于所摻雜的Tb3+離子在晶格的分布比較密，處于激發(fā)態(tài)的5D3能級(jí)容易向近鄰的Tb3+離子發(fā)生能量共振傳遞［18］，因而觀察不到5D3→7FJ躍遷，而只觀察到強(qiáng)烈的5D4→7FJ發(fā)射。其中544 nm(5D4→7F5)的躍遷發(fā)射峰最強(qiáng)，489 nm(5D4→7F6)次之，其余兩個(gè)發(fā)射峰比較弱，此時(shí)樣品主要表現(xiàn)為綠光發(fā)射。對(duì)于綠光發(fā)射而言，Tb3+離子可以摻雜到較高濃度而不引起熒光濃度猝滅。

圖 2 (a)NaLa3.96(SiO4)3F∶0.04Tb3+的發(fā)射光譜;(b)NaLa3.84(SiO4)3F∶0.16Tb3+的激發(fā)光譜(1)和發(fā)射光譜(2)。Fig.2 (a)Emission spectrum of NaLa(SiO)F∶0.04Tb3+ .3.9643(b)Excitation(1)and emission(2)spectra of Na-La(SiO)F∶0.16Tb3+ .3.8443

圖 2b(1)是 NaLa3.84(SiO4)3F∶0.16Tb3+在544 nm檢測(cè)下的激發(fā)光譜。激發(fā)光譜由兩部分組成，300 nm之前為強(qiáng)的吸收寬峰，300～400 nm之間為吸收銳峰。位于 302，318，339，351，370，377 nm的激發(fā)峰歸屬于Tb3+離子的4f-4f躍遷吸收峰，而300 nm之前的強(qiáng)吸收寬峰應(yīng)該為Tb3+離子的4f8→4f75d1的躍遷吸收。由于電子在能級(jí)間躍遷需要遵守一定的選擇定則，而無(wú)論是氧化物還是氟化物基質(zhì)，Tb3+離子的4f75d1組態(tài)都比O2--Tb3+電荷遷移態(tài)處于更低的能量位置(40 000～50 000 cm-1)，因此，為了消除Tb3+離子的“宇稱禁戒”，與4f組態(tài)混入的相反宇稱能級(jí)是自身的4f75d1組態(tài)，而不是電荷遷移態(tài)。文獻(xiàn)說(shuō)明在200～300 nm范圍出現(xiàn) Tb3+離子的4f8→4f75d1躍遷吸收，其中包括4f8→4f75d1自旋允許的躍遷吸收(ΔS=0)和自旋不允許的躍遷吸收(ΔS=1)［19-21］。前者能量比較高，吸收強(qiáng)度比較大;而后者能量比較小，吸收強(qiáng)度也比較小，兩者之間的能量差大約在6 000 cm-1左右。例如在Ca2Ba3(PO4)3Cl∶Tb3+體系中［19］，4f8→4f75d1自旋允許和自旋不允許的躍遷吸收峰分別為228 nm 和264 nm;而在 SrF2∶Tb3+和 LaOF∶Tb3+體系中［20-21］，則分別為216 nm和258 nm以及212 nm和240 nm。和文獻(xiàn)相比，圖2b(1)所觀察到的4f8→4f75d1吸收峰有點(diǎn)紅移(兩個(gè)強(qiáng)的吸收峰分別為256 nm和272 nm，而弱的肩峰為282 nm)，很可能是在氟硅酸鹽體系中晶體場(chǎng)對(duì)Tb3+離子5d軌道的分裂比較大，造成4f8→4f75d1吸收峰發(fā)生紅移。

3.3 NaLn4－x(SiO4)3F∶xDy3+(Ln=La，Gd)的發(fā)光性能

圖 3(a)是 NaLa3.96(SiO4)3F∶0.04Dy3+的激發(fā)光譜，監(jiān)測(cè)波長(zhǎng)為479 nm。從圖中可以觀察到位于295，325，350，364，388 nm 的系列銳峰，這些銳峰分別歸屬于 Dy3+離子的6H15/2→4D7/2、6H15/2→ 6P3/2、6H15/2→6P7/2、 6H15/2→6P5/2和6H15/2→4M21/2的能級(jí)躍遷，其中 350 nm處的6H15/2→6P7/2躍遷吸收峰強(qiáng)度最大［19］。圖譜在254 nm附近基本沒(méi)有吸收峰，這是因?yàn)镺2--Dy3+電荷遷移態(tài)以及 Dy3+離子的5d能級(jí)均處在50 000 cm-1以上，因此用短紫外輻射不能有效地激發(fā) NaLa3.96(SiO4)3F∶0.04Dy3+，但是用近紫外輻射可以激發(fā)該熒光粉。

圖 3 NaLa3.96(SiO4)3F∶0.04Dy3+的激發(fā)光譜(a)和發(fā)射光譜(b)Fig.3 Excitation(a)and emission(b)spectrum of NaLa3.96(SiO4)3F∶0.04Dy3+

圖3(b)是 NaLa3.96(SiO4)3F∶0.04Dy3+在350 nm激發(fā)下的發(fā)射光譜。由圖可知，在479 nm和573 nm處有強(qiáng)的發(fā)射峰，而且前者的峰強(qiáng)大于后者。479 nm處的藍(lán)光發(fā)射峰歸屬于Dy3+離子的4F9/2→6H15/2能級(jí)躍遷，屬于磁偶極躍遷(ΔJ=3);而572 nm處的黃光發(fā)射峰歸屬于Dy3+離子的4F9/2→6H13/2能級(jí)躍遷，屬于電偶極躍遷(ΔJ=2)，受晶體場(chǎng)的影響比較大。只有當(dāng)Dy3+離子占據(jù)無(wú)反演對(duì)稱中心的低對(duì)稱性格位時(shí)，4F9/2→6H13/2(572 nm)才可能成為主要能級(jí)躍遷。NaLa3.96(SiO4)3F∶0.04Dy3+的4F9/2→6H13/2(572 nm)的能級(jí)躍遷強(qiáng)度僅次于4F9/2→6H15/2(479 nm)，說(shuō)明 Dy3+離子占據(jù)的格位偏離反演對(duì)稱中心［14］。

圖4 是 NaGd3.96(SiO4)3F∶0.04Dy3+在 275 nm激發(fā)下的發(fā)射光譜和在監(jiān)測(cè)481 nm波長(zhǎng)的激發(fā)光譜。比較圖4和圖3可以發(fā)現(xiàn)，NaGd3.96(SiO4)3F∶0.04Dy3+的 發(fā) 射 光 譜 與 NaLa3.96(SiO4)3F ∶0.04Dy3+相似，但兩個(gè)發(fā)射峰位置有點(diǎn)紅移，分別位于481 nm 和 575 nm，而且 NaGd3.96(SiO4)3F∶0.04 Dy3+的發(fā)光強(qiáng)度明顯小于 NaLa3.96(SiO4)3F∶0.04Dy3+。NaGd3.96(SiO4)3F∶0.04Dy3+和 NaLa3.96(SiO4)3F∶0.04Dy3+的激發(fā)光譜有所不同的，NaGd3.96(SiO4)3F∶0.04Dy3+在 246，253，275 nm 處多出 3 個(gè)峰，而且最強(qiáng)激發(fā)峰為275 nm。這3個(gè)激發(fā)峰歸屬于Gd3+離子的能級(jí)躍遷，其中275 nm對(duì)應(yīng)于離子的8S7/2→6IJ能級(jí)躍遷［22］。由于摻雜的Dy3+離子主要進(jìn)入基質(zhì)離子La3+或Gd3+的格位，Dy3+離子半徑(90.8 pm)與 Gd3+離子半徑(93.8 pm)相近，比La3+離子半徑(106.1 pm)小，所以 Dy3+離子取代La3+離子格位時(shí)會(huì)造成更大的晶格局域環(huán)境變化，而這有利于Dy3+離子的發(fā)光，所以NaLa3.96(SiO4)3F∶0.04Dy3+的發(fā)光比 NaGd3.96(SiO4)3F∶0.04Dy3+的強(qiáng)。

圖 4 NaGd3.96(SiO4)3F∶0.04Dy3+的激發(fā)光譜(a)和發(fā)射光譜(b)Fig.4 Excitation(a)and emission(b)spectra of NaGd3.96-(SiO4)3F∶0.04Dy3+

另外，在 NaLn4-x(SiO4)3F∶xRE3+(Ln=La，Gd;RE=Tb，Dy，Sm，Tm)熒光體系中，Tb3+離子可以大濃度摻雜而不引起猝滅，而Dy3+離子在摩爾分?jǐn)?shù)超過(guò)1%時(shí)會(huì)出現(xiàn)濃度猝滅。在NaLa4-x(SiO4)3F∶xDy3+體系中，當(dāng) x=0.04(摩爾分?jǐn)?shù)1%)時(shí)熒光最強(qiáng);而在NaGd4-x(SiO4)3F∶xDy3+體系中，x=0.02(摩爾分?jǐn)?shù) 0.5%)時(shí)熒光最強(qiáng)。

3.4 NaLa4－x(SiO4)3F∶xSm3+的發(fā)光性能

圖5 是 NaLa3.96(SiO4)3F∶0.04Sm3+體系在403 nm激發(fā)下的發(fā)射光譜和監(jiān)測(cè)600 nm波長(zhǎng)的激發(fā)光譜。在403 nm激發(fā)下，NaLa3.96(SiO4)3F∶0.04Sm3+發(fā)射出橙光。由譜圖可以觀察到在564，600，648 nm處有3個(gè)發(fā)射峰，其中600 nm為最強(qiáng)峰。這3個(gè)發(fā)射峰分別歸屬于Sm3+離子的4G5/2→6H5/2(564 nm)、4G5/2→6H7/2(600 nm)和4G5/2→6H9/2(648 nm)躍遷，其中4G5/2→6H5/2(ΔJ=0)和4G5/2→6H7/2(ΔJ=1)躍遷均為電偶極和磁偶極允許，尤其是4G5/2→6H7/2(ΔJ=1)，基本不受配位環(huán)境的影響，即便是在對(duì)稱性很低的環(huán)境下也依然保持著磁偶極躍遷。但是4G5/2→6H9/2躍遷(ΔJ=2)只是電偶極允許，受配位環(huán)境影響比較大，只有在對(duì)稱性比較低的配位環(huán)境中才能產(chǎn)生。所以摻雜離子的晶體場(chǎng)配位環(huán)境對(duì)4G5/2→6H9/2(648 nm)躍遷的影響大于4G5/2→6H5/2(564 nm)和4G5/2→6H7/2(600 nm)躍遷，如果Sm3+離子占據(jù)具有反演中心的對(duì)稱格位，648 nm的發(fā)射會(huì)很弱。由圖5(b)可以看出，NaLa3.96(SiO4)3F∶0.04Sm3+的648 nm的發(fā)射強(qiáng)度比較弱，說(shuō)明Sm3+離子占據(jù)的格位偏離反演中心的程度比較?。?3］。

由圖5(a)可以看到，在監(jiān)測(cè)波長(zhǎng)為600 nm時(shí)，樣品的激發(fā)光譜由兩部分構(gòu)成:在300～500 nm范圍的多個(gè)銳峰以及小于250 nm的譜帶(因檢測(cè)條件的限制，沒(méi)有得到完整的譜帶)。300～500 nm范圍的多個(gè)銳峰均對(duì)應(yīng)于Sm3+離子的4f-4f躍遷，其中 403nm為最強(qiáng)激發(fā)峰，歸屬于6H5/2→4L13/2;而小于250 nm的譜帶很可能是O2--Sm3+的電荷遷移帶吸收引起［24］。

圖 5 NaLa3.96(SiO4)3F∶0.04Sm3+的激發(fā)光譜(a)和發(fā)射光譜(b)Fig.5 Excitation(a)and emission(b)spectra of NaLa3.96-(SiO4)3F∶0.04Sm3+

3.5 NaLn4－x(SiO4)3F∶xTm3+(Ln=La，Gd)的發(fā)光性能

Tm3+常常被用作藍(lán)光發(fā)射的激活離子，NaLa3.96(SiO4)3F∶0.04Tm3+在 357 nm 激發(fā)下的發(fā)射光譜如圖6(a)所示，在453 nm出現(xiàn)一個(gè)發(fā)射峰，歸屬于Tm3+離子的1D2→3F4能級(jí)躍遷。圖6(b)是 NaGd3.98(SiO4)3F∶0.02Tm3+體系在 275 nm激發(fā)下的發(fā)射光譜以及監(jiān)測(cè)615 nm波長(zhǎng)的激發(fā)光譜。NaGd3.98(SiO4)3F∶0.02Tm3+的熒光光譜與 NaLa3.96(SiO4)3F∶0.04Tm3+有很大不同。激發(fā)光譜由若干個(gè)激發(fā)峰組成，分別位于229，254，275，312 nm附近，其中在275 nm處的吸收峰強(qiáng)度最大，這些激發(fā)峰對(duì)應(yīng)于Gd3+離子能級(jí)吸收躍遷。Tm3+離子的3P2和1S0能級(jí)分別位于262 nm 和126 nm［25］，229 nm的激發(fā)帶很可能是O2--Tm3+的電荷遷移帶［26］。275，312 nm 處的吸收峰分別歸屬于 Gd3+離子的8S7/2→6IJ和8S7/2→6PJ能級(jí)躍遷［22］。發(fā)射光譜在 416，438，470，486，544，593，613 nm 附近有 7個(gè)發(fā)射峰，其中前面4個(gè)峰歸屬于Tm3+離子的1D2→3F4和1G4→3H6能級(jí)躍遷發(fā)射，后3處的發(fā)射峰很可能是鋱離子(544 nm)和銪離子(593，613 nm)的污染造成。

圖 6 (a)NaLa3.96(SiO4)3F∶0.04Tm3+的發(fā)射光譜;(b)NaGd3.98(SiO4)3F∶0.02Tm3+的激發(fā)光譜(1)和發(fā)射光譜(2)。Fig.6 (a)Emission spectrum of NaLa3.96(SiO4)3F ∶0.04Tm3+.(b)Excitation(1)and emission(2)spectra of NaGd(SiO)F∶0.02Tm3+ .3.9843

3.6 樣品的CIE色坐標(biāo)分析

圖7標(biāo)示出了所合成樣品的CIE色坐標(biāo)。摻雜 Tm3+離子的兩個(gè)樣品 NaLa3.96(SiO4)3F∶0.04Tm3+(a)和 NaGd3.98(SiO4)3F ∶0.02Tm3+(b)，色坐標(biāo)分別為(0.152，0.043)和(0.263，0.213)，后者靠近白光;摻雜Dy3+離子的兩個(gè)樣品 NaLa3.96(SiO4)3F∶0.04Dy3+(c)和 NaGd3.96-(SiO4)3F∶0.04Dy3+(d)，色坐標(biāo)分別為(0.282，0.325)和(0.305，0.332)，兩者均落入白光區(qū);摻雜 Tb3+離子的兩個(gè)樣品中，NaLa3.84(SiO4)3F∶0.16Tb3+(f)的色坐標(biāo)(0.272，0.589)明顯大于NaLa3.96(SiO4)3F ∶0.04Tb3+(e) 的 色 坐 標(biāo)(0.229，0.396)，說(shuō)明摻雜離子的濃度對(duì)樣品的色坐標(biāo)影響比較大;NaLa3.96(SiO4)3F∶0.04Sm3+(g)的色坐標(biāo)(0.557，0.440)則落在橙光區(qū)。

圖7 樣品的CIE色坐標(biāo)圖Fig.7 The CIE chromaticity coordinates of the samples

4 結(jié) 論

利用簡(jiǎn)單的高溫固相法合成了稀土離子摻雜的NaLn4-x(SiO4)3F∶xRE3+(Ln=La，Gd;RE=Tb，Dy，Sm，Tm)系列熒光粉。在紫外光激發(fā)下，NaLn4-x(SiO4)3F∶xRE3+(Ln=La，Gd;RE=Tb，Dy，Sm，Tm)發(fā)出所對(duì)應(yīng)摻雜稀土離子的特征發(fā)射。NaLa4-x(SiO4)3F∶xTb3+主要為544 nm(5D4→7F5)綠光發(fā)射;NaLn4-x(SiO4)3F∶xDy3+主要為479 nm的藍(lán)光發(fā)射(4F9/2→6H15/2)和572 nm的黃光發(fā)射(4F9/2→6H13/2)，前者的強(qiáng)度稍大于后者，整體表現(xiàn)為白光輻射;NaLa4-x(SiO4)3F∶xSm3+的600 nm(4G5/2→6H7/2)為最強(qiáng)發(fā)射峰;NaLa4-x(SiO4)3F∶xTm3+只在 453 nm(1D2→3F4)處有一個(gè)發(fā)射峰，而 NaGd3.98(SiO4)3F∶0.02Tm3+在400～500 nm范圍出現(xiàn)Tm3+離子的多個(gè)發(fā)射峰。Tb3+離子可以高濃度摻雜而不引起熒光濃度猝滅，而Dy3+、Sm3+和Tm3+離子容易引起濃度猝滅，只能低濃度摻雜。NaGd4-x(SiO4)3F∶xRE3+(RE=Dy，Tm)在275 nm處出現(xiàn)Gd3+離子的8S7/2→6IJ能級(jí)躍遷吸收。

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