Na2SrMg(PO4)2:Eu3+红色荧光粉的DFT计算与光致发光特性研究及其在固态照明中的应用

本文通过固相反应法合成Na2SrMg(PO4)2:Eu3+红色荧光粉，结合密度泛函理论（DFT）计算与实验表征，系统研究了其单斜晶系结构、616 nm特征红光发射及9 mol%最优掺杂浓度。该材料在150°C下保持71%热稳定性（活化能0.20 eV），CIE坐标（0.6724, 0.3274）符合标准，为近紫外激发白光LED（w-LED）提供了新型候选材料。

　　

Highlight

荧光粉合成

本研究采用固相反应法成功制备Na₂Sr_1-xMg(PO₄)₂:xEu³⁺（x=1-15 mol%）系列样品。以高纯度Na₂CO₃、SrCO₃等为原料，经研磨混合后于400°C预烧，最终获得目标产物。

X射线衍射研究

粉末XRD分析证实所有样品均为单相玻璃体结构，具有单斜晶系特征。Rietveld精修显示Eu³⁺掺杂未改变宿主晶格稳定性，衍射峰尖锐且无杂相，表明材料结晶度优异。

结论

通过DFT计算与实验验证，NSMP:Eu³⁺荧光粉展现出成为固态照明用高效红光材料的潜力。其独特的电子结构有利于Eu³⁺发光中心能量传递，SEM显示颗粒分布均匀，PL光谱在395 nm激发下产生616 nm特征红光，9 mol%掺杂浓度时性能最优。该材料在高温环境下仍保持71%发光效率，CIE坐标与商业标准高度匹配，为下一代w-LED开发提供了新思路。