Pesquisadores da Universidade de Lanzhou desenvolveram um novo tipo eficiente de pó fluorescente emissor amarelo estruturado em granada para iluminação a laser de alta potência

Wang Deyin da Universidade de Lanzhou @ Wang Yuhua LPR substitui BaLu2Al4SiO12 por pares Mg2+- Si4+ Um novo pó fluorescente emissor de amarelo excitado com luz azul BaLu2 (Mg0.6Al2.8Si1.6) O12: Ce3+ foi preparado usando pares Al3+- Al3+ em Ce3+ , com eficiência quântica externa (EQE) de 66,2%. Ao mesmo tempo que o desvio para o vermelho da emissão de Ce3+, esta substituição também amplia a emissão de Ce3+ e reduz a sua estabilidade térmica.

Universidade de Lanzhou Wang Deyin e Wang Yuhua LPR substitui BaLu2Al4SiO12 por pares Mg2+- Si4+: Um novo pó fluorescente emissor de amarelo excitado com luz azul BaLu2 (Mg0.6Al2.8Si1.6) O12: Ce3+ foi preparado usando pares Al3+- Al3+ em Ce3+ , com eficiência quântica externa (EQE) de 66,2%. Ao mesmo tempo que o desvio para o vermelho da emissão de Ce3+, esta substituição também amplia a emissão de Ce3+ e reduz a sua estabilidade térmica. As alterações espectrais são devidas à substituição de Mg2+-Si4+, o que provoca alterações no campo cristalino local e simetria posicional do Ce3+.

Para avaliar a viabilidade do uso de fósforos luminescentes amarelos recentemente desenvolvidos para iluminação a laser de alta potência, eles foram construídos como rodas de fósforo. Sob a irradiação de um laser azul com densidade de potência de 90,7 W mm - 2, o fluxo luminoso do pó fluorescente amarelo é de 3.894 lm e não há fenômeno óbvio de saturação de emissão. Usando diodos laser azuis (LDs) com densidade de potência de 25,2 W mm − 2 para excitar rodas de fósforo amarelo, luz branca brilhante é produzida com brilho de 1.718,1 lm, temperatura de cor correlacionada de 5.983 K, índice de reprodução de cor de 65,0, e coordenadas de cores de (0,3203, 0,3631).
Estes resultados indicam que os fósforos luminescentes amarelos recentemente sintetizados têm um potencial significativo em aplicações de iluminação a laser de alta potência.

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Figura 1

Estrutura cristalina de BaLu1.94(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.06Ce3+ visualizada ao longo do eixo b.

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Figura 2

a) Imagem HAADF-STEM de BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+. A comparação com o modelo de estrutura (inserções) revela que todas as posições dos cátions pesados ​​Ba, Lu e Ce são claramente visualizadas. b) Padrão SAED de BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ e indexação relacionada. c) HR-TEM de BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+. A inserção é o HR-TEM ampliado. d) SEM de BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+. Inset é o histograma de distribuição de tamanho de partícula.

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Figura 3

a) Espectros de excitação e emissão de BaLu1,94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0,06Ce3+(0 ≤ x ≤ 1,2). Inseridas estão fotografias de BaLu1,94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0,06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1,2) sob a luz do dia. b) Posição de pico e variação de FWHM com o aumento de x para BaLu1,94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0,06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1,2). c) Eficiência quântica externa e interna de BaLu1,94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0,06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1,2). d) Curvas de decaimento de luminescência de BaLu1,94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0,06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1,2) monitorando sua respectiva emissão máxima (λex = 450 nm).

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Figura 4

a – c) Mapa de contorno dos espectros de emissão dependentes da temperatura do fósforo BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0,06Ce3+(x = 0, 0,6 e 1,2) sob excitação de 450 nm. d) Intensidade de emissão de BaLu1,94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0,06Ce3+ (x = 0, 0,6 e 1,2) em diferentes temperaturas de aquecimento. e) Diagrama de coordenadas de configuração. f) Ajuste de Arrhenius da intensidade de emissão de BaLu1,94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0,06Ce3+ (x = 0, 0,6 e 1,2) em função da temperatura de aquecimento.

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Figura 5

a) Espectros de emissão de BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ sob excitação de LDs azuis com diferentes densidades de potência óptica. A inserção é uma fotografia da roda de fósforo fabricada. b) Fluxo luminoso. c) Eficiência de conversão. d) Coordenadas de cores. e) Variações CCT da fonte de iluminação obtidas pela irradiação BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ com LDs azuis em diferentes densidades de potência. f) Espectros de emissão de BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ sob excitação de LDs azuis com densidades de potência óptica de 25,2 W mm−2. Inserção é a fotografia da luz branca gerada pela irradiação da roda de fósforo amarela com os LDs azuis com uma densidade de potência de 25,2 W mm-2.

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Horário da postagem: 30 de dezembro de 2024