单一基质白光荧光粉Ca0.955-xAl2Si2O8:0.045Eu2+,xMn2+的晶胞参数变化和光谱特性

利用高温固相反应制备了Ca0.955-xAl2Si2O8：0.045Eu2+，xMn2+（x=0，0.05，0.10，0.15，0.20，0.25，0.30，0.325，0.35，0.375，0.40，0.425）一系列试样，系统研究了Mn2+取代基质中Ca2+进入晶格中对其晶胞参数和光谱特性影响。Mn2+以类质同相替代Ca2+进入晶体晶格中，形成了连续固溶体，试样均为三斜晶系，P1空间群。随着Mn2+掺杂量增加，晶胞参数（a，b，c，γ）和晶胞体积V均呈线性递减，且a轴减幅最大，b轴最小，晶面夹角（α，β）呈线性递增。在357 nm激发下，获得的Ca0.955-xAl2Si2O8：0.045Eu2+，xMn2+发射光谱均有Eu2+的4f→5d跃迁产生的433 nm和Mn2+的4T1（4G）→6A1（6S）跃迁产生的567 nm两个宽带谱组成。在荧光粉Ca0.955-xAl2Si2O8：0.045Eu2+，xMn2+中，Eu2+与Mn2+间存在能量传递，Eu2+→Mn2+间能量传递的临界距离REu-Mn=0.947 1 nm，Eu2+→Mn2+能量传递过程为电四极-电四极的多极矩相互作用。通过改变Mn2+掺杂量，在紫外芯片的有效激发下，荧光粉的发射光颜色可从蓝光区（0.158 2，0.086 0）逐渐移至近白光区（0.295 3，0.298 9），可获得一种紫外激发适用于白光LED的单一组分白色荧光粉