Pr^(3+)/Gd^(3+)/Ce^(3+)三掺BaF_(2)自结晶玻璃的制备、发光特性与荧光防伪研究OA

稀土掺杂氟氧化物微晶玻璃因其独特的结构与发光性能,在立体显示、光纤激光、激光照明、近红外光源等多个领域展现出广阔的应用前景。本文采用高温熔融法制备了一系列Pr^(3+)/Gd^(3+)/Ce^(3+)三掺杂BaF_(2)自结晶透明玻璃,并通过X射线衍射、Rietveld结构精修和透射电子显微镜对不同合成材料的物相、晶体结构、颗粒形貌与尺寸进行了系统分析,证实了SiO_(2)-B_(2)O_(3)-Na_(2)CO_(3)-BaF_(2)微晶玻璃体系中BaF_(2)纳米晶的自结晶特性。在444 nm和586 nm激发下,样品中Pr^(3+)离子的可见和近红外发光强度均随Gd^(3+)掺杂浓度的增加呈现出先增强后减弱的趋势,表明Gd^(3+)对Pr^(3+)发光具有显著调控作用。在320 nm激发下,Ce^(3+)不仅通过5d→4f跃迁发射峰值位于370 nm的宽谱带紫外光,还将能量直接传递至Pr^(3+)^(1)D_(2)能级,诱导Pr^(3+)^(1)D_(2)特征发射。最终,该微晶玻璃样品在蓝光444 nm照射下呈现品红色,而在紫外320 nm照射下呈紫色,其粉末在铜板上构建的防伪图案可实现显著的颜色切换,成功实现了荧光防伪与信息加密功能。