【摘 要】
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发光材料广泛应用于我们的日常生活中,如LED照明,等离子体显示,交通信号指示,安全警告标识等。对发光材料发光的调控,可进一步实现该类材料的功能化应用。在已有的研究中可通过光子晶体结构调控发光,但是对于发光的调控困难,不具有可逆性。借助不同外场刺激如光场,热场可实现发光的可逆调控,在光开关,光存储,防伪等领域具有较大的应用空间。因此本工作中研究了通过光/热诱导无机材料BaMgSiO_4基质的可逆变色
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发光材料广泛应用于我们的日常生活中,如LED照明,等离子体显示,交通信号指示,安全警告标识等。对发光材料发光的调控,可进一步实现该类材料的功能化应用。在已有的研究中可通过光子晶体结构调控发光,但是对于发光的调控困难,不具有可逆性。借助不同外场刺激如光场,热场可实现发光的可逆调控,在光开关,光存储,防伪等领域具有较大的应用空间。因此本工作中研究了通过光/热诱导无机材料BaMgSiO4基质的可逆变色来调控其发光性质,进一步探索了其在光存储及防伪方面的潜在应用。研究了Bi3+掺杂BaMgSiO4(BMS-Bi3+)陶瓷的变色及发光特性,该陶瓷具有可逆的光致变色效应:在外界紫外光254nm刺激下陶瓷颜色逐渐加深,发光减弱;在可见光532nm激光照射下颜色逐渐褪去,发光增强。证实了其具有可逆的光致变色-光漂白特性,且基于变色-漂白过程调控了Bi3+发光的特性。进一步,基于变色-漂白过程对发光的调控,用两种光源在陶瓷表面重复制作不同的变色图案,演示了可逆写入-擦除及读出存储信息的过程并探索其在光存储领域的潜在应用。研究了Yb3+,Tb3+掺杂的BaMgSiO4（BMS-YbTb）陶瓷的变色效应及发光特性。在紫外照射下陶瓷颜色由浅灰色变成粉红色,上转换发光减弱,用热场,473nm及532nm光刺激使之褪色,褪色后发光增强。证实了BMS-YbTb具有可逆的变色-漂白特性,且在此过程实现了上转换发光的可逆调控。通过Fe掺杂极大提高了变色性能,制作了变色效果优异,细节突出的防伪图案及logo,探索了基于变色的智能设备防伪应用。运用漫反射光谱分析了陶瓷的变色及漂白过程,用XRD,EPR,热释光等手段分析了变色机理。变色-漂白过程对应载流子的俘获-释放过程,氧空位在变色过程中的重要作用。结合寿命分析了变色对发光的调控过程及机理。
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