技術文章
TECHNICAL ARTICLES
更新時間:2025-11-19
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近期,克萊姆森大學研究團隊在《Journal of Luminescence》發表重要成果,通過 Freiberg Instruments Lexsyg Research釋光光譜儀等先進設備,系統闡明了六方相BiPO?的復雜發光機制,解決了該材料長期存在的學術爭議。研究中,lexsyg Research釋光熒光光譜儀在揭示關鍵發光現象中發揮了不可替代的作用。
重要發現:五重發光之謎終解開
研究團隊通過精確調控激發波長(250–460 nm),結合lexsyg熒光光譜儀的高靈敏度RL(輻射發光)測試,在六方相BiPO?中發現多達5種發光中心:
1、350 nm藍光(缺陷發光)
2、405 nm紫光(金屬間電荷轉移MMCT)
3、570 nm黃光(Bi³?的³P?→¹S?躍遷)
4、445 nm/490 nm雙峰藍綠光(Ce³?的5d→4f躍遷)
5、擾動態Bi³?(氧空位導致能級紅移)
圖1 發光峰位置與激發波長關系
Lexsyg的關鍵貢獻:RL測試打破傳統認知
通過Lexsyg光譜儀的RL測試模塊(40 kV X射線激發),研究團隊發現:
1、Ce³?在X射線激發下不發光(圖2),而Bi³?擾動態主導630 nm發射;
2、發光強度只有為BGO閃爍體的0.015%,證明其不適合作為Ce³?閃爍體材料。
圖2 RL光譜揭露Ce³?猝滅現象
爭議終結:修正文獻錯誤結論
研究團隊對比近20篇爭議文獻,首先指出:
1、過往報道的“Ce³?在352–459 nm發光”實則為MMCT或缺陷發光;
2、真實Ce³?發光位于445/490 nm雙峰(△E=0.26 eV,符合自旋軌道劈裂)。
研究利器:lexsyg如何揭示真相
1、多模式聯用:結合PL(光致發光)、PLE(激發光譜)、RL(輻射發光)全方面分析;
2、高精度RL測試:通過連續X射線激發(鎢靶,40 kV/1 mA),模擬閃爍體真實工況;
3、超級低溫探測:-80°C冷卻CCD大幅降低噪聲,捕獲弱發光信號。
結論與啟示
本研究不只解決了BiPO?的發光爭議,更展示了Freiberg Instruments Lexsyg Research先進釋光光譜技術對材料研究的重要價值:“lexsyg的RL測試證明,BiPO?中空穴被Bi³?局域化捕獲,導致Ce³?無法參與閃爍發光。”
在材料科學飛速發展的現在,精確的表征工具是科研突破與產業升級的 “基石”。Freiberg Instruments Lexsyg Research 以其 “高穩定、高靈敏、高精確” 的重要優勢,已成為全球眾多高級科研機構(如 Clemson University)與企業的優先選擇放射發光測試設備。
無論您是從事閃爍體研發、稀土材料表征,還是光催化研究,Lexsyg Research 都能為您提供 “從數據到結論” 的可靠支撐,助力您的研究更快出成果、產品更快推向市場。
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論文地址:researchgate.net/publication/344145593_Luminescence_of_undoped_and_Ce-doped_hexagonal_BiPO4
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