稀土发光材料的特点及应用介绍

专业：有机化学

姓名：杨娟

学号：

3 

发光是物体把吸收的能量转化为光辐射的过程。

当物质受到诸如光照、

外加

电场或电子束轰击等的激发后，吸收外界能量，处于激发状态

,

它在跃迁回到基

态的过程中，

吸收的能量会通过光或热的形式释放出来。

如果这部分能量是以光

的电磁波形式辐射出来，即为发光。

所谓的稀土元素

,

是指镧系元素加上同属

IIIB

族的钪

Sc

和钇

Y

，共

17

种元素。

这些元素具有电子结构相同，而内层

4f

电子能级相近的电子层构型、电价高、半

径大、极化力强、化学性质活泼及能水解等性质，故其应用十分广泛。

1

稀土发光材料的发光特性

稀土是一个巨大的发光材料宝库，稀土元素无论被用作发光

(

荧光

)

材料的基

质成分，还是被用作激活剂，共激活剂，敏化剂或掺杂剂，所制成的发光材料，

一般统称为稀土发光材料或稀土荧光材料。

物质发光现象大致分为两类：

一类是物质受热，

产生热辐射而发光，

另一类

是物体受激发吸收能量而跃迁至激发态

(

非稳定态

)

在返回到基态的过程中，以光

的形式放出能量。

因为稀土元素原子的电子构型中存在

4f

轨道，当

4f

电子从高的能级以辐射驰

骋的方式跃迁至低能级时就发出不同波长的光。

稀土元素原子具有丰富的电子能

级，为多种能级跃迁创造了条件，从而获得多种发光性能。

稀土发光材料优点是发光谱带窄，

色纯度高色，

彩鲜艳；

吸收激发能量的能

力强，转换效率高；发射光谱范围宽，从紫外到红外；荧光寿命从纳秒跨越到毫

秒

6

个数量级，磷光最长达十多个小时；材料的物理化学性能稳定，能承受大功

率的电子束，

高能射线和强紫外光的作用等。

今天，

稀土发光材料已广泛应用于

显示显像，新光源，

X

射线增感屏，核物理探测等领域，并向其它高技术领域扩

展。