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1.2 稀土发光材料
1.2.1 稀土发光材料介绍
利用稀土元素[3.4]制备的发光材料被称为稀土发光材料。可以发出各种颜色的光，现有的稀土发光材料足可覆盖可见光的发光范围。
稀土发光材料大多为二元或者三元化合物，根据发光原理的不同可分为下转换发光材料和上转换发光材料。下转换发光[5]就是由波长短、频率高的光激发出波长长、频率低的光。比如说由紫外光激发出可见光，或是可见光激发出红外光。而上转换发光与下转换光恰恰相反，因此称为反-斯托克斯发光。
1.2.2 稀土发光材料的发光机理
发光是种宏观的自然现象，物质的发光包括：电致发光；光致发光；摩擦发光；X射线及高能粒子发光；阴极射线发光和化学发光[6]。
稀土发光材料的发光经过吸收能量、能量传递和发射三个过程。吸收能量和能量的发射发生于电子能级间的跃迁，均要经过激发态，而能量传递是由激发态的运动产生的。
稀土发光材料发光的原因是掺杂的稀土元素离子内部的电子跃迁。电子构型中的4f电子组态未填满且被外层电子屏蔽，使得类线性光谱尤为复杂。分析其电子能级组态，研究其特性，尤其是发光特性具有重要意义。在相对较低能量的组态中产生有很多的能级，有些能级间相互重叠使能级更为的复杂。
产生稀土离子吸收光谱分为:f-f跃迁；f-d跃迁：电荷跃迁。f-f跃迁是由fn组态内不同J能级间跃迁产生的光谱；f-d跃迁与f-f跃迁不同，这种跃迁是组态之间的能级跃迁；电荷跃迁是配体向金属离子的电荷跃迁。
影响发光材料发光性的因素有颗粒的尺寸结构、温度、照射紫外光的稳定性和化学稳定性等[7]。
1.2.3 稀土离子的发光特性
稀土元素离子的发光特性分为：一是没有荧光的离子（C3+、Y3+、La3+、Lu3+）和不易产生荧光的离子(Gd3+);二是能够产生很强荧光的离子（比如Eu3+和Tb3+）；产生弱荧光的稀土离子（比如Er3+和Yb3+）。
Eu3+的发光特性：Eu3+电子组态：[Xe]4f6;光谱项：7F0
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