2形貌分析（扫描电镜，SEM）
3发光性能分析（荧光光谱仪，PL）
激发光谱是指发光材料在不同波长光的激发 下，该材料的某一谱带或谱线的发光强度随 激发光波长的改变而变化的关系曲线
发射光谱是指发光材料在某一波长光的激发 下，发射的荧光强度随发射光波长的改变而 变化的关系曲线
4. 稀土发光材料发展趋势
600
620

640
Wavelength/nm
1.5.2发光强度
通常把光源在某方向单位立体角内发出的光 通量定义为光源在该方向上的发光强度，用 符号I表示。
1.5.3长余辉衰减
通常，人们把激发停止后的发光称为余辉， 余辉时间小于10-8 s的发光称为荧光，大于 10-8 s的发光称为磷光。
1.6稀土发光材料的优点
稀土发光材料的 制备、应用及发展趋势
主讲教师：贾林艳
1.发光材料理论概述
2.稀土发光材料的几种常用制备方法 3.发光粉体的性能表征手段
4. 稀土发光材料发展趋势
钪和钇的电子层构型分别为 Sc : [Ar]3d14s2 Y : [kr]4d145s2。 镧系元素原子的电子层构型为:
[Xe]4f0-145d0-16s2。
（1） 发射出光子，即发光，这个过程叫做发光跃迁或 辐射跃迁；
（2） 不发射光子，将自身的能量传递给别的离子（能量 传递）；
（3） 不发射光子，而是将激发能以热的形式散发（晶格 振动），这个过程称为无辐射跃迁或猝灭。
1.3发光材料的分类及应用
光致发光材料：光致发光是指用紫外光、可 见光或红外光激发发光材料而产生的发光现 象。
稀土化合物具有多种荧光粉特性。 发光的色纯度高 荧光寿命跨越从纳秒到毫秒6个数量级 吸收激发能量的能力强，转换效率高 物理化学性质稳定
1.7影响材料发光性能的主要因素
1激活剂浓度 2基质的化学组成 3晶体配位场对稀土发光离子的作用
2.稀土发光材料的几种常用制备方法
2.稀土发光材料的几种常用制备方法
2. 1高温固相反应法 (High Temperature Solid State Reaction)
2.2溶胶—凝胶法 (Sol-Gel Method)
2.3化学沉淀法 (Chemical Precipitation Synthesis)
2.4燃烧合成法 (Combustion synthesis)
2.5水热合成法 (Hydrothermal Synthesis)
2.6微波辐射法 (Microwave Radiation Method)
3.发光粉体的性能表征手段
1结构分析（X射线衍射，XRD）
Eu O 23
Eu WO
2
6
CaWO 4
Intensity
20
30
40
50
60
70
80
2/(°)
（3） 处于激发态的激活剂A返回基态而发出荧 光，同时伴随有部分非发光跃迁，能量以 热的形式散发。
发光材料一般由基质（作为材料主体的化合物） 和激活剂（少量的作为发光中心的掺杂离子）组成
激发S
S发射 激发A
A发射
能量传递
S
A
热
热
M
1.2 能量传递过程中的浓度猝灭现象
激发态的离子是不稳定的，随时都有可能返回到基态。 在返回到基态的过程中，有三种方式释放出能量：
1.发光材料理论概述
光是物体不经过热阶段而将其内部以某种方式吸收的 能量直接转换为非平衡辐射的现象。
发光材料又称发光体，是一种能够把从外界吸收的各 种形式的能量转换为非平衡光辐射的功能材料.
1.1光致发光过程及其基本原理
（1） 基质晶格M或激活剂A（也称发光中心） 吸收激发能；
（2） 基质晶格M将吸收的激发能传递给激活剂 A，使其跃迁到激发态；
465nm
1000
O2-→Eu3+
276nm
0
200
300
400
500
Wavelength/nm
4000
Excitated by 394 nm
3000
2000
950℃ (41nm)
1050℃ (42nm) 1100℃ (43nm) 800℃ (39nm)
Intensity
1000 0 580
700℃ (31nm)
1.4发光材料的基本组成及其各组分的作用
基质 激活剂 共激活剂和敏化剂
1.5发光材料基本性能指标
1.5.1激发和发射光谱 激发光谱是指在不同波长光的激发下，发光材料的 某一发光谱带或谱线的强度或发光效率随激发光波 长的改变而变化的关系曲线
4000
394nm
3000
Intensity
2000
电致发光材料：电致发光是指由电场直接作 用在物质上而产生的发光现象，即电能转变 为光能，且无热辐射产生，所以电致发光材 料是一种主动发光型冷光源
阴极射线发光材料：通过阴极射线管产生的 高能电子束激发产生发光的物质被称为阴极 射线发光材料。
X射线发光材料：当发光材料受到X射线激发 时，基质晶格中会产生大量的二次电子，通 过电子空穴复合或激子的迁移，它们直接或 间接地激发发光中心（相当于发光中心吸收 了X射线），而后发光中心再将所吸收的能 量有效地转化为紫外线或可见光辐射。