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离子掺杂黄长石结构ABC3O7发光材料的研究进展OA

Research advances in ion-doped melilite-structured ABC3O7 luminescent materials

中文摘要英文摘要

黄长石结构化合物,其通式为ABC3O7(其中A为碱土金属Ca2+、Sr2+、Ba2+;B为三价稀土离子RE3+;C为三价主族元素Ga3+或Al3+),是一类重要的无机功能材料.该类材料以其稳定的晶体结构、可调的组分、优良的物理化学稳定性以及为激活离子提供的多样化晶格位点,在发光材料领域展现出巨大的潜力.本文系统综述了近年来离子掺杂黄长石结构ABC3O7基质发光材料的研究进展.重点阐述了其典型的黄长石晶体结构特征,详细归纳了以Eu3+、Tb3+、Dy3+、Mn2+、Cr3+等为代表的激活离子在该类基质中的发光特性、格位占据行为以及浓度猝灭效应.深入探讨了Bi3+等敏化剂与激活离子之间的能量传递机理,并总结了通过离子共掺杂实现发光颜色调控和性能优化的策略.最后,对该领域当前面临的挑战和未来的研究方向进行了展望,旨在为设计高性能新型黄长石结构发光材料提供理论依据和实践指导.

Melilite-structured compounds with the general formula ABC3O7-where A is an alkaline earth metal(e.g.,Ca2+,Sr2+,or Ba2+),B is a trivalent rare-earth ion,and C is a trivalent main-group element(e.g.,Ga3+or Al3+)-represent an important class of inorganic functional materials.Owing to their stable crystal structure,tunable chemical composition,excellent physical and chemical stability,and multiple lattice sites available for activator ions,these materials have shown considerable potential in luminescence applications.This article provides a systematic review of recent advances in ion-doped ABC3O7-based luminescent materials.It highlights the characteristic features of the melilite-type crystal structure and presents a comprehensive summary of the luminescent properties,site occupancy behaviors,and concentration quenching effects of representative activator ions,including Eu3+,Tb3+,Dy3+,Mn2+,and Cr3+,within this host lattice.Additionally,the energy transfer mechanisms between sensitizers(e.g.,Bi3+)and activator ions are thoroughly examined,and strategies for color tuning and performance enhancement via ion co-doping are discussed.Finally,current challenges and future research directions are outlined,providing theoretical insights and practical guidance for the rational design of high-performance melilite-structured luminescent materials.

王旭平;沈晓娜;杨玉国

齐鲁工业大学(山东省科学院) 新材料研究所,山东济南 250014||齐鲁工业大学(山东省科学院) 山东省碳化硅材料重点实验室,山东济南 250014||齐鲁工业大学(山东省科学院) 先进光电功能材料与器件山东省工程研究中心,山东济南 250014齐鲁工业大学(山东省科学院) 新材料研究所,山东济南 250014齐鲁工业大学(山东省科学院) 新材料研究所,山东济南 250014||齐鲁工业大学(山东省科学院) 山东省碳化硅材料重点实验室,山东济南 250014||齐鲁工业大学(山东省科学院) 先进光电功能材料与器件山东省工程研究中心,山东济南 250014

通用工业技术

黄长石结构化合物发光材料离子掺杂能量传递性能调控

melilite-structured compoundsluminescent materialsion dopingenergy transferperformance regulation

《山东科学》 2026 (2)

74-88,15

山东省泰山学者人才工程项目(tstp20231230)

10.3976/j.issn.1002-4026.2025128

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