研究室成果在《Optics Letters》上发表
2024年04月17日
近日，研究室在《Optics Letters》期刊上分别发表了题为“Decolorization, spectral broadening, and luminescence enhancement in Tb:Y2O3 transparent ceramics through vacuum thermal reduction”和“Mn2+/Mg2+ co-doped AlON ceramic with ultra-narrow-band green-emitting combining high transparency toward wide gamut backlight application” 的两篇论文，博士研究生张聪和周小兰分别为两篇论文的第一作者。
价态控制在实现性能提升、元素回收和污染物降解方面起着至关重要的作用，在能源、环境保护和材料加工方面具有重要意义。Tb3+由于其独特的物理性质而被广泛应用于磁光器件和发光材料中。然而三价铽离子(Tb3+)易氧化为四价(Tb4+)，显著降低了含Tb3+器件的性能。为解决这一问题，本文报道了一种称为双重退火（空气退火+真空退火）后处理的技术，该技术以典型氧化物Y2O3为基质，利用真空环境的还原性，解决了Tb的氧化问题。制备了高质量的Tb:Y2O3透明陶瓷，在800nm下的透过率～80%。将双重退火样品的光学性能、光致发光、辐射发光和X射线成像性能与传统的单一退火（仅空气退火）样品进行了全面比较。发现双重退火可以消除Tb:Y2O3透明陶瓷因Tb4+吸收而产生的着色。与传统单一退火样品相比，双重退火样品的光致发光强度增加了3.28倍，辐射发光强度增加2.73倍。此外，双重退火后处理还使得Tb:Y2O3透明陶瓷具备了出色的X射线成像能力。本文介绍了一种简单、高效且普遍适用的后处理技术，有望在许多情况下取代传统的氢气气氛退火。
论文链接：https://doi.org/10.1364/OL.515694
结合优越的物理化学稳定性和热性能的窄带绿光发射，被认为是背光显示应用的共同追求。然而，主流的由树脂或有机硅树脂组成的磷光转化材料在实际使用中容易遇到热分解和化学腐蚀的困境。为了克服这一问题，本工作成功地制备了Mn2+/Mg2+共掺杂的AlON陶瓷，实现超窄带绿色发光和高透明度。AlON: Mn2+-Mg2+陶瓷的发光性质为窄带绿光，以509 nm为中心，最大半宽为36 nm，比相应的荧光粉末(44 nm)小。此外，AlON: Mn2+-Mg2+陶瓷具有宽色域(103.6%)和高色纯度(74%)的特点。同时，该陶瓷的高透光率高达82%，揭示了显示技术领域的潜在创新。这一工作将促进基于AlON: Mn2+-Mg2+透明陶瓷的窄带绿色发光转换器在大色域背光显示应用中的发展。
论文链接：https://doi.org/10.1364/OL.520495