[发明专利]一种含高温陷阱的光存储发光材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种含高温陷阱的光存储发光材料，属于固体发光材料技术领域，其化学式为：(Y_1‑x‑yTb_xR_y)₃Al₅O₁₂,其中，R选自Sm、Eu中的至少一种，x和y都是摩尔分数，x的取值范围为0.0001≤x≤0.02，y的取值范围为0.00001≤y≤0.01。本发明还提供了上述含高温陷阱的光存储发光材料的制备方法和应用。本发明的含高温陷阱的光存储发光材料，在300℃‑600℃高温区至少存在三个陷阱热释峰，最强热释峰的峰值温度超过370℃，最高温热释峰的峰值超过480℃，克服目前用于光存储的材料陷阱过浅(热释峰值温度小于300℃)导致的存储时间短的问题，经紫外光辐照写入光信息后能够实现室温长期光存储。

技术领域

本发明属于固体发光材料技术领域，涉及一种含高温陷阱的光存储发光材料及其制备方法和应用。

背景技术

信息时代的发展，带来了海量的数字信息，这对传统的数据存储方式提出了严峻的挑战。光存储技术由于其体积小、寿命长、容量大、低功耗且环境友好的特点被视为是一种有广阔应用前景的存储技术。在这种背景下，光激励发光材料引起了研究人员的重视。光激励发光材料能够吸收紫外光子将电子激发出来，然后被材料中的陷阱俘获、存储起来，在低能光子或热的激励下，电子能够从陷阱中逃逸并迁移到特定的发光中心进行发光。上述整个过程就对应着数据的写入、存储和读取。在这种存储技术中，陷阱的深度决定存储时间，陷阱越深，存储时间越长。陷阱越深表现为，其热释放电子所需的温度越高，释放电子的过程伴随发光，因此测量发光强度随温度增加的变化曲线，也就是热释曲线，可以清晰地观察到陷阱的热释峰值温度。显然，陷阱的热释峰值温度越高，表明陷阱在室温下存储信息能够越持久，这类陷阱也称高温陷阱。

目前，这种光存储发光材料得到广泛研究，表1为现有光存储发光材料的热释峰值温度统计表。显然，现有这些材料的热释峰值温度都没有超过300℃。热释峰值温度越高，意味着陷阱越深，也就意味着光存储时间越长。为了增加光存储的时间，开发含高温深陷阱的光存储发光材料具有迫切需求。

表1现有光存储发光材料的热释峰值温度统计表

因此，急需研究一种含高温陷阱的光存储发光材料及其制备方法和应用，解决光存储发光材料的热释峰值温度不超过300℃的技术瓶颈，开发含高温深陷阱的光存储发光材料以实现室温永久性光存储。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种含高温陷阱的光存储发光材料及其制备方法和应用，发光材料在300℃-600℃高温区至少存在三个陷阱热释峰，最强热释峰的峰值温度超过370℃，最高温热释峰的峰值超过480℃，发光材料经紫外光辐照后能够实现室温长期光存储。

为实现上述目的，本发明提供一种含高温陷阱的光存储发光材料，其化学式为：(Y_1-x-yTb_xR_y)₃Al₅O₁₂,其中，R选自Sm、Eu中的至少一种，x和y都是摩尔分数，x的取值范围为0.0001≤x≤0.02，y的取值范围为0.00001≤y≤0.01。

进一步地，x的取值范围为0.0001≤x≤0.01，y的取值范围为0.00001≤y≤0.005。

进一步地，所述发光材料在300℃-600℃高温区至少存在三个陷阱热释峰，最强热释峰的峰值温度超过370℃，最高温热释峰的峰值超过480℃。

进一步地，其高温陷阱热释峰的峰值温度通过调控Tb和R的掺杂浓度进行调节。