空位缺陷与Ce3+共敏化增强NaLa4(SiO4)3F中Tb3+/Dy3+发光及其自激活特性研究

本研究发现还原气氛合成的NaLa4(SiO4)3F基质存在空位缺陷引发的385 nm自激活紫光发射，Ce3+光谱与空位缺陷高度相似。通过空位缺陷与Ce3+共敏化能量转移，Tb3+/Dy3+发射强度分别提升11倍和7.5倍，并实现从紫光到绿光/白光的可调发射，在紫外pc-WLEDs（磷光转换白光二极管）、光学温度传感和荧光防伪领域具应用潜力。

　　

亮点 (Highlight)

实验结果与讨论 (Results and discussion)

NaLa₄(SiO₄)₃F的晶体结构与阳离子配位环境如图1(a)所示（通过VESTA软件生成）。标准NaLa₄(SiO₄)₃F晶体属于六方晶系，空间群为P63/m。在此氟磷灰石型结构中，化学式可表示为[MI]₂[MII]₈(SiO₄)₆F₂（M = Na, La），其中MI与MII位阳离子以1:4比例分布，两者均可容纳激活离子。钠与镧原子各占据两个不同晶体学位点：

结论 (Conclusion)

通过传统高温固相反应法在不同气氛下制备了NaLa₄(SiO₄)₃F及一系列Ce³⁺、Tb³⁺、Dy³⁺掺杂与Ce³⁺/Tb³⁺/Dy³⁺共掺杂样品。首次报道了还原气氛中氟空位缺陷引发的NLSOF基质385 nm自激活紫光发射。该空位缺陷发射带与Ce³⁺激发光谱部分重叠，证实了空位缺陷向Ce³⁺的能量转移。Ce³⁺掺杂NLSOF的激发与发射光谱与空位缺陷高度相似，表明Ce³⁺可作为空位缺陷的"光谱仿生者"。通过空位缺陷与Ce³⁺的共敏化作用，Tb³⁺与Dy³⁺的发射强度分别显著增强11倍与7.5倍。通过调节Tb³⁺/Dy³⁺浓度，成功实现从紫光到绿光及紫光到白光的可调发射。这些磷光材料在紫外pc-WLEDs、光学温度传感和荧光防伪领域展现应用前景。