近期，克萊姆森大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在《Journal of Luminescence》發(fā)表重要成果，通過 Freiberg Instruments Lexsyg Research釋光光譜儀等先進(jìn)設(shè)備，系統(tǒng)闡明了六方相BiPO?的復(fù)雜發(fā)光機(jī)制，解決了該材料長(zhǎng)期存在的學(xué)術(shù)爭(zhēng)議。研究中，lexsyg Research釋光熒光光譜儀在揭示關(guān)鍵發(fā)光現(xiàn)象中發(fā)揮了不可替代的作用。

重要發(fā)現(xiàn)：五重發(fā)光之謎終解開

研究團(tuán)隊(duì)通過精確調(diào)控激發(fā)波長(zhǎng)（250–460 nm），結(jié)合lexsyg熒光光譜儀的高靈敏度RL（輻射發(fā)光）測(cè)試，在六方相BiPO?中發(fā)現(xiàn)多達(dá)5種發(fā)光中心：

1、350 nm藍(lán)光（缺陷發(fā)光）

2、405 nm紫光（金屬間電荷轉(zhuǎn)移MMCT）

3、570 nm黃光（Bi³?的³P?→¹S?躍遷）

4、445 nm/490 nm雙峰藍(lán)綠光（Ce³?的5d→4f躍遷）

5、擾動(dòng)態(tài)Bi³?（氧空位導(dǎo)致能級(jí)紅移）

圖1 發(fā)光峰位置與激發(fā)波長(zhǎng)關(guān)系

Lexsyg的關(guān)鍵貢獻(xiàn)：RL測(cè)試打破傳統(tǒng)認(rèn)知

通過Lexsyg光譜儀的RL測(cè)試模塊（40 kV X射線激發(fā)），研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)：

1、Ce³?在X射線激發(fā)下不發(fā)光（圖2），而Bi³?擾動(dòng)態(tài)主導(dǎo)630 nm發(fā)射；

2、發(fā)光強(qiáng)度只有為BGO閃爍體的0.015%，證明其不適合作為Ce³?閃爍體材料。

圖2 RL光譜揭露Ce³?猝滅現(xiàn)象

爭(zhēng)議終結(jié)：修正文獻(xiàn)錯(cuò)誤結(jié)論

研究團(tuán)隊(duì)對(duì)比近20篇爭(zhēng)議文獻(xiàn)，首先指出：

1、過往報(bào)道的“Ce³?在352–459 nm發(fā)光”實(shí)則為MMCT或缺陷發(fā)光；

2、真實(shí)Ce³?發(fā)光位于445/490 nm雙峰（△E=0.26 eV，符合自旋軌道劈裂）。

研究利器：lexsyg如何揭示真相

1、多模式聯(lián)用：結(jié)合PL（光致發(fā)光）、PLE（激發(fā)光譜）、RL（輻射發(fā)光）全方面分析；

2、高精度RL測(cè)試：通過連續(xù)X射線激發(fā)（鎢靶，40 kV/1 mA），模擬閃爍體真實(shí)工況；

3、超級(jí)低溫探測(cè)：-80°C冷卻CCD大幅降低噪聲，捕獲弱發(fā)光信號(hào)。

結(jié)論與啟示

本研究不只解決了BiPO?的發(fā)光爭(zhēng)議，更展示了Freiberg Instruments Lexsyg Research先進(jìn)釋光光譜技術(shù)對(duì)材料研究的重要價(jià)值：“lexsyg的RL測(cè)試證明，BiPO?中空穴被Bi³?局域化捕獲，導(dǎo)致Ce³?無法參與閃爍發(fā)光。”

在材料科學(xué)飛速發(fā)展的現(xiàn)在，精確的表征工具是科研突破與產(chǎn)業(yè)升級(jí)的 “基石”。Freiberg Instruments Lexsyg Research 以其 “高穩(wěn)定、高靈敏、高精確” 的重要優(yōu)勢(shì)，已成為全球眾多高級(jí)科研機(jī)構(gòu)（如 Clemson University）與企業(yè)的優(yōu)先選擇放射發(fā)光測(cè)試設(shè)備。

無論您是從事閃爍體研發(fā)、稀土材料表征，還是光催化研究，Lexsyg Research 都能為您提供 “從數(shù)據(jù)到結(jié)論” 的可靠支撐，助力您的研究更快出成果、產(chǎn)品更快推向市場(chǎng)。

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論文地址：researchgate.net/publication/344145593_Luminescence_of_undoped_and_Ce-doped_hexagonal_BiPO4