長持ちする蓄光材料の蓄光機構

長持ちする蓄光素材蓄光材料である長残光材料と呼ばれています。エネルギーを吸収し、励起が停止した後も発光し続けることができる材料の一種です。用途が期待できる素材です。

長い残光素材が励起された後、長時間発光し続けることができます。重要なのは、適切な深さのトラップエネルギー状態、つまりエネルギーストレージを持つことです。光励起中に発生した自由電子はトラップに落ちて蓄積されます。励起が停止した後、トラップされた電子またはトラップホールは、常温での熱擾乱によって解放され、残光が明るいセンター。トラップが徐々に空になっていくにつれて、残光は徐々に消えて消えていった。トラップ状態は、結晶の構造欠陥に起因します。言い換えれば、最良のトラップを形成するために最良の結晶欠陥を探すことが、残光を長くするための主な要因です。残光時間の長さは、トラップの深さと残光の強さに依存します。の強度残光トラップの濃度、容量、電子放出速度に依存します。結晶欠陥は、材料の準備プロセス中に自然に形成される構造欠陥に加えて、主に不純物によって引き起こされます。

残光の長い発光メカニズムは、実際には、発光中心と欠陥中心の間でエネルギーがどのように伝達されるかのプロセスです。特定の長時間残光素材には、異なる発光モデルがあります。一般的な2つのタイプを以下に示します。

正孔輸送モデル

このタイプの素材、最も初期のモデルは、SrAl2O4：Eu2 +、Dy3 +システムにおいて松沢らによって提案された正孔輸送モデルでした。このモデルに基づいて、松沢氏は、長い残光材料であるSrAl2O4：Eu2 +、Dy3 +では、Euが電子捕獲中心であり、Dyが正孔捕獲中心であると考えています。材料がUVで励起されると、Eu2 +は電子をトラップし、Eu +になります。結果として生じるホールは、Dy3 +によってトラップされ、Dy4 +を生成します。励起が停止すると、熱の移動により穴が抜けます。 Euを輝かせる特性を持つプロセス。このモデルは、さまざまなEuとDyが共ドープされた長残光材料のメカニズムの説明で広く引用されており、EuとDyが共ドープされたメカニズムの一般的な説明になっています。残光素材.

変位座標モデル

変位座標モデルは、Qiu JianrongとSu Shiによって最初に提案されました。図。図３は、変位座標モデルの模式図である。 AはEu2 +の基底状態エネルギーレベル、Bはその励起状態エネルギーレベル、Cは欠陥エネルギーレベルです。 Cは、ドープされた不純物イオン、またはマトリックス内のいくつかの欠陥によって引き起こされる欠陥エネルギーレベルです。 Su Yanらは、Cが電子の捕獲に役割を果たすと考えています。外部光源の作用により、電子は励起されて基底状態から励起状態に遷移し（1）、一部の電子は低エネルギー状態に遷移して発光します（2）。電子の他の部分は、緩和プロセスを通じて欠陥エネルギーとCに保存されます（3）。欠陥準位の電子がエネルギーを吸収すると、再び励起されて励起状態のエネルギー準位に戻り、基底状態に遷移して発光します。残光の長さは、欠陥エネルギーレベルに保存されている電子の数と吸収されたエネルギー（熱）に関連しています。欠陥エネルギーレベルの電子が多いほど、残照時間、より多くの吸収されたエネルギー、したがって連続的な発光。

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