本所声明  |  联系方式  |  中国科学院  |  数字认证(OA)   |  ARP  |  English  |  邮箱
新闻动态 > 科研动态

超强激光科学卓越创新简报

(第三百三十六期)

2022年12月12日

上海光机所在探究Cu+离子掺杂的Al2O3-CaO透明长余辉玻璃方面取得进展

　　近日，中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光单元技术实验室制备了一种新颖掺杂Cu+的Al2O3-CaO透明长余辉玻璃，探究了其发光性能及内在机理，相关研究成果以“Bright persistent luminescence from Cu+ activated Al2O3–CaO photochromic glasses”为题发表于Ceramics International上。

　　从1996年著名的SrAl2O4:Eu2+,Dy3+荧光粉报道以来，各种铝酸盐长余辉陶瓷材料得到了广泛的研究，但对该类玻璃是否有长余辉鲜有报道。在之前的研究中，我们已经得知Al2O3-CaO二元玻璃具有光致变色现象，即在短波长光源辐照下透明的玻璃会逐渐暗化。经过深入研究得知Al2O3-CaO玻璃光致变色的特性是由于还原气氛下制备的玻璃内部会产生大量电子缺陷，在紫外光照或日光下玻璃内部形成色心，颜色逐渐变暗；切断激发光源后，室温下静置的玻璃在很长一段时间内能自发的缓慢褪色，这是玻璃内部缺陷处的电子通过热扰动逃逸出来的结果。Al2O3-CaO玻璃光致变色以及室温下自发褪色的机理给了一个的启发，利用Al2O3-CaO玻璃内部的缺陷暂时的“储存”电子的功效，在室温下缓慢释放并搭配合适的发光离子便可以实现玻璃的长余辉发光，换句话说玻璃中既然有光致变色以及自发褪色的现象，那么也就能产生长余辉。

　　想要实现Al2O3-CaO玻璃的长余辉发光，关键的问题有两点，一是缺陷释放的能量能传多远？二是缺陷的能级是否与发光离子匹配？经过测试各种发光活性离子，包括稀土和过渡金属离子，我们发现掺杂Cu+的Al2O3-CaO玻璃具有优异的长余辉效果。采用X射线衍射、ICP测试和EPR测试对玻璃的内部结构和组成进行分析，并对试验样品的吸收光谱、荧光光谱、余辉寿命以及热释光谱进行了测试分析，由此提出了该玻璃产生长余辉发光的内在机理。

　　相关研究得到了国家自然科学基金的支持。

　　原文链接

图1 透明的37Al-r-1Cu玻璃及其经过310nm紫外光源辐照10min后余辉发光的照片

图2 （a）室温下37Al-r-1Cu玻璃和34Al-r-1Cu玻璃的余辉寿命图；（b）室温下37Al-r-1Cu玻璃34Al-r-1Cu玻璃余辉强度倒数与时间关系图

图3 长余辉原理图

附件下载：

copyright 2000- 中国科学院上海光学精密机械研究所 沪ICP备05015387号-1
主办：中国科学院上海光学精密机械研究所 上海市嘉定区清河路390号(201800)

转载本站信息，请注明信息来源和链接。 沪公网安备 31011402010030号


上海光机所
微信公众号

尚光聚力
微信公众号