[发明专利]一种Bi3+

说明书

本发明公开了一种Bi³⁺和Pr³⁺共掺杂锗酸盐LiYGeO₄光激励发光材料及其制备方法。本发明所述光激励发光材料的化学通式为：LiYGeO₄:x％Bi³⁺,y％Pr³⁺,其中掺杂Bi³⁺浓度x的取值范围优选为：0x1.5，掺杂Pr³⁺浓度y的取值范围优选为：0y1.0。本发明所述的光激励发光材料采用高温固相反应法制备，制备工艺简单，经过254nm紫外光激发后，可产生红色余辉发光，余辉消失后，通过365nm紫外光照射可产生红色光激励发光。本发明所述发光材料陷阱深度深，激励光波长短，因此该发光材料作为光信息储存材料更加安全；该材料陷阱密度大，可多次光激励发光，信息经过一次存取可以多次读出。所以本发明所述光激励发光材料在信息储存领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种光激励发光材料及其在光信息存储领域的应用，具体涉及一种Bi³⁺和Pr³⁺共掺杂锗酸盐LiYGeO₄光激励发光材料及其制备方法，属于无机材料领域。

背景技术

无机发光材料主要是指通过掺杂稀土离子等各种光学活性中心激活的一类无机材料，因其成本低廉、低毒性、制备条件简单等优点，得到了广泛的应用。无机发光材料的应用已经深入到与国家安全和人民生活息息相关的方方面面，特别是近年来近红外长余辉发光材料、紫外长余辉发光材料、上转换发光材料、光激励发光材料等新型无机发光材料的发展，使得无机发光材料在生物成像、杀菌消毒、防伪、辐射测量、光信息储存等领域出现了重要的应用。

无机材料的发光过程可源于光学活性中心(例如稀土离子、缺陷中心等)的跃迁，也可源于带间跃迁或激子复合的跃迁，这些跃迁都与导带、价带，以及分布于禁带中的各类能级的位置与特性有关。因此发光过程中能带结构，活性中心之间的耦合(或能量传递)及能级相关的缺陷的性质对发光性能有重要的影响。所以无机发光材料中的研究重点是：基质的能带结构，发光中心之间及发光中心与基质间的能量传递，以及缺陷的调控对材料发光性能的影响。

在长余辉发光材料中人们通过对其缺陷的调控来改善其余辉性能。长余辉发光材料又称蓄光型发光材料，材料在短波光照射后，一部分载流子被激发后进入到陷阱中而被存储起来，另一部分载流子回到基态，以发光的形式释放能量；被俘获的载流子在陷阱中稳定存储后，在热扰动下持续发光产生余辉。一般长余辉材料陷阱深度较浅，在较高的温度下会产生强的热释光。如果继续调控陷阱深度，使陷阱深度增加就会得到光激励发光材料。光激励发光材料在X射线或者紫外线等高能量射线照射下，载流子被激发后可以被材料中的陷阱能级所俘获，陷阱中的载流子受到适当的低能量长波光激励后载流子将通过导带再次回到发光中心，产生光激发光现象。因此光激励材料可用光信息储存，特别在光信息的写入与读出、可擦除与可再写光存储介质方面具有广泛的应用前景，因而得到了广泛关注和研究。激发材料的高能量的短波长光，称之为材料的“写入”光；激发载流子使其被释放产生激励发光的低能量长波长光，称之为材料的“读入”光。