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1 稀土离子的光谱特性1

1.1 稀土离子发光的发现与研究过程1

1.2 稀土离子的电子组态2

1.3 稀土离子的光谱项与能级3

1.4 稀土离子的能级跃迁与光谱特性7

1.4.1 稀土离子的f-f跃迁发光特征8

1.4.2 稀土离子的光谱强度8

1.4.3 谱线位移10

1.4.4 超敏跃迁11

1.4.5 光谱结构与对称性12

1.4.6 稀土离子的f-d跃迁的发光特征16

1.4.7 稀土离子的电荷迁移带与光学电负性22

1.5 稀土离子的能量传递25

1.5.1 能量传递的方式25

1.5.2 能量传递理论27

1.5.3 不同稀土离子的能量传递31

参考文献35

2 灯用稀土发光材料39

2.1 概述39

2.2 三基色原理及应用40

2.2.1 三基色基本原理40

2.2.2 三基色荧光粉40

2.2.3 三基色荧光粉的评价41

2.2.4 三基色荧光粉混合粉42

2.2.5 灯用荧光粉的应用45

2.3 灯用稀土红色发光材料49

2.3.1 概述49

2.3.2 制备方法51

2.3.3 影响红粉性能的因素52

2.4 灯用稀土绿色发光材料55

2.4.1 概述55

2.4.2 铝酸盐绿粉55

2.4.3 磷酸盐绿粉61

2.5 灯用稀土蓝色发光材料64

2.5.1 概述64

2.5.2 铝酸盐蓝粉64

2.5.3 磷酸盐蓝粉68

2.6 灯用稀土特种发光材料69

2.6.1 紫外灯用发光材料70

2.6.2 高显色灯用荧光粉73

2.6.3 植物生长灯用荧光粉80

2.7 小结82

参考文献83

3 白光LED用稀土发光材料84

3.1 概述84

3.1.1 白光LED简介84

3.1.2 白光LED的基本原理和结构86

3.1.3 白光LED的封装87

3.2 白光LED用铝酸盐荧光粉89

3.2.1 白光LED用YAG:Ce3＋荧光粉89

3.2.2 白光LED用氟铝酸盐荧光粉93

3.3 白光LED用硅酸盐荧光粉95

3.3.1 白光LED用正硅酸盐荧光粉95

3.3.2 白光LED用偏硅酸盐荧光粉97

3.3.3 白光LED用其他硅酸盐荧光粉99

3.4 白光LED用硅基氮化物荧光粉103

3.4.1 M2Si5N8:Eu2＋（M=Ca，Sr，Ba）荧光粉103

3.4.2 MAlSiN3：Eu2＋（M=Ca，Sr）荧光粉106

3.4.3 SrAlSi4N7：Eu2＋荧光粉108

3.4.4 MSiN2：Eu2＋（M=Ca，Sr，Ba）荧光粉109

3.4.5 CaAlSiN3：Ce3＋110

3.5 白光LED用硅基氮氧化物荧光粉110

3.5.1 SiAlON荧光粉110

3.5.2 MSi2O2N2：Eu2＋（M=Ca，Sr，Ba）112

3.5.3 M3Si6O12N2：Eu2＋（M=Sr，Ba）114

3.6 其他白光LED用荧光粉117

3.6.1 白光LED用硫化物荧光粉117

3.6.2 白光LED用钼酸盐荧光粉118

3.6.3 白光LED用磷酸盐荧光粉118

3.6.4 量子点发光材料119

3.7 白光LED荧光粉的探索121

参考文献122

4 高压汞灯和金属卤化物灯用稀土发光材料133

4.1 高压汞灯及其稀土发光材料133

4.1.1 高压汞蒸气放电与高压汞灯133

4.1.2 高压汞灯用发光材料135

4.2 金属卤化物灯及其稀土发光材料140

4.2.1 金属卤化物灯140

4.2.2 金属卤化物灯用稀土发光材料147

参考文献153

5 稀土长余辉发光材料155

5.1 概述155

5.2 传统稀土硫化物长余辉发光材料156

5.2.1 碱土硫化物长余辉发光材料156

5.2.2 稀土硫化物长余辉发光材料的应用特性及其存在的不足161

5.3 稀土铝酸盐长余辉发光材料161

5.3.1 鳞石英结构稀土长余辉体系MAl2O4（M=Ca，Sr，Ba，Mg）162

5.3.2 SrO-Al2O3体系和其他铝酸盐长余辉材料168

5.3.3 稀土铝酸盐体系的应用特性及其存在的不足169

5.4 稀土硅酸盐长余辉发光材料169

5.5 稀土长余辉发光材料的新体系、新现象与新应用172

5.5.1 稀土红色长余辉发光材料172

5.5.2 基于稀土长余辉发光材料的交流白光LED184

5.5.3 稀土长余辉发光材料与生物荧光成像185

参考文献188

6 真空紫外光激发的稀土发光材料194

6.1 带间电子跃迁194

6.1.1 导带底和价带顶的结构194

6.1.2 带隙的大小195

6.2 稀土离子的f-d跃迁196

6.3 稀土离子在VUV光激发下的量子剪裁200

6.3.1 单个稀土离子的量子剪裁200

6.3.2 多个稀土离子作用下的量子剪裁202

6.4 稀土离子的电荷迁移跃迁205

6.5 VUV激发下的荧光粉206

参考文献208

7 稀土闪烁体211

7.1 无机闪烁体211

7.2 高能物理用闪烁体213

7.3 核医学成像用闪烁体215

7.4 稀土闪烁晶体217

7.4.1 稀土硅酸盐闪烁体218

7.4.2 稀土铝酸盐闪烁体221

7.4.3 稀土卤化物闪烁体223

7.5 闪烁陶瓷228

7.5.1 闪烁陶瓷概述228

7.5.2 稀土陶瓷闪烁体229

参考文献232

8 稀土配合物发光材料239

8.1 稀土配合物239

8.1.1 稀土配合物的特点239

8.1.2 稀土配位化学240

8.2 稀土配合物发光248

8.2.1 稀土离子发光248

8.2.2 配体的光谱特性249

8.2.3 配体到稀土离子的能量传递250

8.2.4 影响稀土配合物发光的其他因素252

8.3 稀土配合物光致发光材料及其应用255

8.3.1 光转换材料方面的应用255

8.3.2 配合物的结构探针257

8.3.3 稀土配合物在生命科学中的应用259

8.3.4 其他应用262

8.4 稀土配合物有机电致发光材料及其应用262

8.4.1 有机电致发光的基本原理和器件结构262

8.4.2 稀土配合物OLED材料及其器件267

8.5 稀土配合物复合材料277

8.5.1 混合型稀土配合物复合发光材料278

8.5.2 键合型稀土配合物复合发光材料279

8.5.3 掺杂型稀土发光配合物282

8.5.4 稀土发光配合物的包覆与组装282

参考文献283

9 稀土纳米发光材料289

9.1 纳米化对稀土发光材料的影响289

9.1.1 谱线位移290

9.1.2 谱线宽化和新发光峰293

9.1.3 荧光寿命改变294

9.1.4 猝灭浓度增大296

9.1.5 发光强度变化297

9.1.6 一维、二维的稀土纳米发光材料298

9.2 稀土纳米发光材料的制备300

9.2.1 溶胶－凝胶法300

9.2.2 沉淀法301

9.2.3 燃烧法301

9.2.4 微乳液法301

9.2.5 水热法301

9.2.6 静电纺丝技术302

9.2.7 不同合成方法对光谱性能的影响302

9.2.8 稀土纳米发光材料的组装与复合303

9.3 稀土纳米发光材料的应用研究305

9.3.1 稀土纳米发光材料的多功能化305

9.3.2 稀土上转换纳米发光的研究与应用探索306

参考文献313

索引321