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1 稀土离子的光谱特性 1

1.1 稀土离子发光的发现与研究过程 1

1.2 稀土离子的电子组态 2

1.3 稀土离子的光谱项与能级 3

1.4 稀土离子的能级跃迁与光谱特性 7

1.4.1 稀土离子的f-f跃迁发光特征 8

1.4.2 稀土离子的光谱强度 8

1.4.3 谱线位移 10

1.4.4 超敏跃迁 11

1.4.5 光谱结构与对称性 12

1.4.6 稀土离子的f-d跃迁的发光特征 16

1.4.7 稀土离子的电荷迁移带与光学电负性 22

1.5 稀土离子的能量传递 25

1.5.1 能量传递的方式 25

1.5.2 能量传递理论 27

1.5.3 不同稀土离子的能量传递 31

参考文献 35

2 灯用稀土发光材料 39

2.1 概述 39

2.2 三基色原理及应用 40

2.2.1 三基色基本原理 40

2.2.2 三基色荧光粉 40

2.2.3 三基色荧光粉的评价 41

2.2.4 三基色荧光粉混合粉 42

2.2.5 灯用荧光粉的应用 45

2.3 灯用稀土红色发光材料 49

2.3.1 概述 49

2.3.2 制备方法 51

2.3.3 影响红粉性能的因素 52

2.4 灯用稀土绿色发光材料 55

2.4.1 概述 55

2.4.2 铝酸盐绿粉 55

2.4.3 磷酸盐绿粉 61

2.5 灯用稀土蓝色发光材料 64

2.5.1 概述 64

2.5.2 铝酸盐蓝粉 64

2.5.3 磷酸盐蓝粉 68

2.6 灯用稀土特种发光材料 69

2.6.1 紫外灯用发光材料 70

2.6.2 高显色灯用荧光粉 73

2.6.3 植物生长灯用荧光粉 80

2.7 小结 82

参考文献 83

3 白光LED用稀土发光材料 84

3.1 概述 84

3.1.1 白光LED简介 84

3.1.2 白光LED的基本原理和结构 86

3.1.3 白光LED的封装 87

3.2 白光LED用铝酸盐荧光粉 89

3.2.1 白光LED用YAG:Ce3＋荧光粉 89

3.2.2 白光LED用氟铝酸盐荧光粉 93

3.3 白光LED用硅酸盐荧光粉 95

3.3.1 白光LED用正硅酸盐荧光粉 95

3.3.2 白光LED用偏硅酸盐荧光粉 97

3.3.3 白光LED用其他硅酸盐荧光粉 99

3.4 白光LED用硅基氮化物荧光粉 103

3.4.1 M2Si5N8:Eu2＋（M=Ca，Sr，Ba）荧光粉 103

3.4.2 MAlSiN3：Eu2＋（M=Ca，Sr）荧光粉 106

3.4.3 SrAlSi4N7：Eu2＋荧光粉 108

3.4.4 MSiN2：Eu2＋（M=Ca，Sr，Ba）荧光粉 109

3.4.5 CaAlSiN3：Ce3＋ 110

3.5 白光LED用硅基氮氧化物荧光粉 110

3.5.1 SiAlON荧光粉 110

3.5.2 MSi2O2N2：Eu2＋（M=Ca，Sr，Ba） 112

3.5.3 M3Si6O12N2：Eu2＋（M=Sr，Ba） 114

3.6 其他白光LED用荧光粉 117

3.6.1 白光LED用硫化物荧光粉 117

3.6.2 白光LED用钼酸盐荧光粉 118

3.6.3 白光LED用磷酸盐荧光粉 118

3.6.4 量子点发光材料 119

3.7 白光LED荧光粉的探索 121

参考文献 122

4 高压汞灯和金属卤化物灯用稀土发光材料 133

4.1 高压汞灯及其稀土发光材料 133

4.1.1 高压汞蒸气放电与高压汞灯 133

4.1.2 高压汞灯用发光材料 135

4.2 金属卤化物灯及其稀土发光材料 140

4.2.1 金属卤化物灯 140

4.2.2 金属卤化物灯用稀土发光材料 147

参考文献 153

5 稀土长余辉发光材料 155

5.1 概述 155

5.2 传统稀土硫化物长余辉发光材料 156

5.2.1 碱土硫化物长余辉发光材料 156

5.2.2 稀土硫化物长余辉发光材料的应用特性及其存在的不足 161

5.3 稀土铝酸盐长余辉发光材料 161

5.3.1 鳞石英结构稀土长余辉体系MAl2O4（M=Ca，Sr，Ba，Mg） 162

5.3.2 SrO-Al2O3体系和其他铝酸盐长余辉材料 168

5.3.3 稀土铝酸盐体系的应用特性及其存在的不足 169

5.4 稀土硅酸盐长余辉发光材料 169

5.5 稀土长余辉发光材料的新体系、新现象与新应用 172

5.5.1 稀土红色长余辉发光材料 172

5.5.2 基于稀土长余辉发光材料的交流白光LED 184

5.5.3 稀土长余辉发光材料与生物荧光成像 185

参考文献 188

6 真空紫外光激发的稀土发光材料 194

6.1 带间电子跃迁 194

6.1.1 导带底和价带顶的结构 194

6.1.2 带隙的大小 195

6.2 稀土离子的f-d跃迁 196

6.3 稀土离子在VUV光激发下的量子剪裁 200

6.3.1 单个稀土离子的量子剪裁 200

6.3.2 多个稀土离子作用下的量子剪裁 202

6.4 稀土离子的电荷迁移跃迁 205

6.5 VUV激发下的荧光粉 206

参考文献 208

7 稀土闪烁体 211

7.1 无机闪烁体 211

7.2 高能物理用闪烁体 213

7.3 核医学成像用闪烁体 215

7.4 稀土闪烁晶体 217

7.4.1 稀土硅酸盐闪烁体 218

7.4.2 稀土铝酸盐闪烁体 221

7.4.3 稀土卤化物闪烁体 223

7.5 闪烁陶瓷 228

7.5.1 闪烁陶瓷概述 228

7.5.2 稀土陶瓷闪烁体 229

参考文献 232

8 稀土配合物发光材料 239

8.1 稀土配合物 239

8.1.1 稀土配合物的特点 239

8.1.2 稀土配位化学 240

8.2 稀土配合物发光 248

8.2.1 稀土离子发光 248

8.2.2 配体的光谱特性 249

8.2.3 配体到稀土离子的能量传递 250

8.2.4 影响稀土配合物发光的其他因素 252

8.3 稀土配合物光致发光材料及其应用 255

8.3.1 光转换材料方面的应用 255

8.3.2 配合物的结构探针 257

8.3.3 稀土配合物在生命科学中的应用 259

8.3.4 其他应用 262

8.4 稀土配合物有机电致发光材料及其应用 262

8.4.1 有机电致发光的基本原理和器件结构 262

8.4.2 稀土配合物OLED材料及其器件 267

8.5 稀土配合物复合材料 277

8.5.1 混合型稀土配合物复合发光材料 278

8.5.2 键合型稀土配合物复合发光材料 279

8.5.3 掺杂型稀土发光配合物 282

8.5.4 稀土发光配合物的包覆与组装 282

参考文献 283

9 稀土纳米发光材料 289

9.1 纳米化对稀土发光材料的影响 289

9.1.1 谱线位移 290

9.1.2 谱线宽化和新发光峰 293

9.1.3 荧光寿命改变 294

9.1.4 猝灭浓度增大 296

9.1.5 发光强度变化 297

9.1.6 一维、二维的稀土纳米发光材料 298

9.2 稀土纳米发光材料的制备 300

9.2.1 溶胶－凝胶法 300

9.2.2 沉淀法 301

9.2.3 燃烧法 301

9.2.4 微乳液法 301

9.2.5 水热法 301

9.2.6 静电纺丝技术 302

9.2.7 不同合成方法对光谱性能的影响 302

9.2.8 稀土纳米发光材料的组装与复合 303

9.3 稀土纳米发光材料的应用研究 305

9.3.1 稀土纳米发光材料的多功能化 305

9.3.2 稀土上转换纳米发光的研究与应用探索 306

参考文献 313

索引 321