铽掺杂硼酸镧晶态与玻璃态材料的闪烁发光性能对比研究及其在紫外光子学中的应用

本文系统比较了Tb3+掺杂LaB3O6晶态与玻璃态材料的闪烁发光特性，揭示了基质结构对能量传递和发光动力学的调控机制。研究发现晶相具有310 nm的本征发光峰，而玻璃相在400-900 nm波段的高透光性使其能检测到Tb3+的弱5D3→7F6-4跃迁。通过UVSOR同步辐射VUV激发实验，证实了高效的基质-Tb3+能量转移，为开发新型闪烁体、UV滤光材料和辐射探测器提供了重要依据。

　　

Highlight

本研究通过对比铽掺杂硼酸镧（LaB₃O₆:Tb）晶态与玻璃态材料的闪烁发光特性，揭示了结构有序性对发光行为的调控机制。两种形态均观察到源自Tb³⁺的⁵D₄→⁷F_6-3跃迁的特征发射。特别值得注意的是，晶态材料在310 nm处展现出独特的基质发光峰，而玻璃态凭借400-900 nm波段的高透光性，首次捕获到Tb³⁺的⁵D₃→⁷F_6-4弱跃迁信号。

Conclusions

本研究成功制备了晶态和玻璃态的LaB₃O₆:Tb材料，通过系统表征揭示了基质结构对发光性能的深远影响。同步辐射VUV激发实验证实了高效的基质-Tb³⁺能量转移过程，晶态材料展现出310 nm的基质发光特征，而玻璃态则因其独特的光学透过性展现出更丰富的Tb³⁺跃迁特征。这些发现为开发新型光学器件、辐射探测材料和UV光子学应用提供了重要理论基础。