引言
近期,克莱姆森大学研究团队在《Journal of Luminescence》发表重要成果,通过 Freiberg Instruments Lexsyg Research释光光谱仪等先进设备,首次系统阐明了六方相BiPO?的复杂发光机制,解决了该材料长期存在的学术争议。研究中,Lexsyg Research释光荧光光谱仪在揭示关键发光现象中发挥了不可替代的作用。
核心发现:五重发光之谜终破解
研究团队通过精确调控激发波长(250–460 nm),结合Lexsyg荧光光谱仪的高灵敏度RL(辐射发光)测试,在六方相BiPO?中发现多达5种发光中心:
1)350 nm蓝光(缺陷发光)
2)405 nm紫光(金属间电荷转移MMCT)
3)570 nm黄光(Bi3?的3P?→1S?跃迁)
4)445 nm/490 nm双峰蓝绿光(Ce3?的5d→4f跃迁)
5)扰动态Bi3?(氧空位导致能级红移)
图1 发光峰位置与激发波长关系
Lexsyg的关键贡献
RL测试推翻传统的认知
通过Lexsyg光谱仪的RL测试模块(40 kV X射线激发),研究团队发现:
1)Ce3?在X射线激发下完全不发光(图2),而Bi3?扰动态主导630 nm发射;
2)发光强度仅为BGO闪烁体的0.015%,证明其不适合作为Ce3?闪烁体材料。
图2 RL光谱揭露Ce3?猝灭现象
争议终结:修正文献错误结论
研究团队对比近20篇争议文献,首次指出:
1)过往报道的“Ce3?在352–459 nm发光”实则为MMCT或缺陷发光;
2)真实Ce3?发光位于445/490 nm双峰(△E=0.26 eV,符合自旋轨道劈裂)。
研究利器:Lexsyg如何揭示真相
1)多模式联用:结合PL(光致发光)、PLE(激发光谱)、RL(辐射发光)全面分析;
2)高精度RL测试:通过连续X射线激发(钨靶,40 kV/1 mA),模拟闪烁体真实工况;
3)超低温探测:-80°C冷却CCD大幅降低噪声,捕获弱发光信号。
结论与启示
本研究不仅解决了BiPO?的发光争议,更展示了Freiberg Instruments Lexsyg Research先进释光光谱技术对材料研究的核心价值:“Lexsyg的RL测试证明,BiPO?中空穴被Bi3?局域化捕获,导致Ce3?无法参与闪烁发光。”
在材料科学飞速发展的今天,精准的表征工具是科研突破与产业升级的 “基石”。Freiberg Instruments Lexsyg Research 以其 “高稳定、高灵敏、高精准” 的核心优势,已成为全球众多顶尖科研机构(如 Clemson University)与企业的首选放射发光测试设备。
无论您是从事闪烁体研发、稀土材料表征,还是光催化研究,Lexsyg Research 都能为您提供“从数据到结论” 的可靠支撑,助力您的研究更快出成果、产品更快推向市场。
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论文地址:
https://www.researchgate.net/publication/344145593_Luminescence_of_undoped_and_Ce-doped_hexagonal_BiPO4
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