Ho3+浓度对稀土掺杂钨酸钙：Ho3+/Yb3+多晶吸收光谱的影响2

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年7月20日星期一 14:32; 点击数：1500

以下为稀土掺杂钨酸钙多晶粉的制备及其上转换性能研究中Ho³⁺浓度对Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Yb³⁺多晶吸收光谱的影响。

Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Yb³⁺多晶在300nm左右紫外吸收峰强度直线下降，可以把此处作为紫外吸收边。随着Ho³⁺离子掺杂浓度的不断提高，Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Yb³⁺多晶的紫外吸收边不断红移，但当Ho³⁺离子浓度达到2mol%时，吸收边逆转发生蓝移。此现象可由Zn_0.1Ca_0.9WO₄多晶的晶格缺陷解释。根据第三章中对基质材料的分析，少量Zn²⁺离子的掺杂并没有改变CaWO₄晶体原有的体心四方结构，Zn²⁺离子只是取代了晶格中Ca²⁺离子的位置。同样，掺杂Ho³⁺离子和Yb³⁺离子占据了Zn²⁺离子或Ca²⁺离子的位置，多余的正电荷由Zn²⁺离子或Ca²⁺离子的空位缺陷补偿。吸收边的移动与离子极化能力有关，不同离子的极化能力如表所示。

由表可以看出，Ho³⁺、Yb³⁺离子的极化能力比Zn²⁺离子和Ca²⁺离子强。稀土离子的掺杂使Zn_0.1Ca_0.9WO₄多晶中WO₄^2-基团极化度增加，电子云变形性增大，自由电子跃迁所需能量减少，因此自由电子更易发生跃迁产生红移现象；当Ho3+离子浓度过大时，会使Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Yb³⁺多晶内部能量急剧增加，自由电子被束缚在价带很难发生能级跃迁，因此吸收边发生蓝移。