《表1 各个样品的物相组成Tab.1 Phase mass fraction of the phosphors》

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《"Si,Lu掺杂Ca_(0.8)Zn_(0.2)TiO_3∶Pr~(3+)荧光粉的光学性能改善"》

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图2（a）是不同离子掺杂Ca Ti O3∶Pr3+体系的XRD谱，相应的晶相定量分析结果列于表1。试样CT-P荧光粉由正交晶系的Ca Ti O3（JCPDS No.42-0423，CTO）和少量的四方金红石Ti O2（JCPDS No.87-0920）组成。引入20%的Zn2+后，试样CZT-P中金红石相消失，在衍射角29.82°、35.13°等处出现对应于立方Zn2Ti O4（JCPDS No.25-1164，ZTO）相的特征衍射峰，并探测有少量菱方Ca2Zn4Ti16O38（JPCDS:85-1102，CZT16）相。在此基础上添加Si4+、Lu3+，试样CZT-PS3.2%和CZT-PS3.2%L0.3%的晶相仍然由CTO、ZTO和CZTi16三相组成，其中正交的CTO为主相。图2（b）为2θ位于33°附近的放大图，与CT-P相比，引入了Zn、Si的试样的（121）晶面所对应的2θ角略微地向高角度移动，而试样CZT-PS3.2%与CZT-PS3.2%L0.3%的相比则无明显变化。这是由于Zn2+（6配位0.074 nm，8配位0.090 nm）、Lu3+（6配位0.0861 nm，12配位0.114 nm）、Si4+（0.026 nm）离子半径与Ca2+（12配位0.134 nm）、Ti4+（6配位0.060 5 nm）的离子半径有差异，所以Zn2+取代Ca2+以及Si4+取代Ti4+后，均会使晶格收缩，使得2θ角向高角度偏移，而通常认为Lu3+取代Ca2+或Ti4+位[12]，虽然两者的半径有差异，但因为掺杂摩尔分数仅为0.3%，在XRD谱上观察不到明显的晶格变化。有文献认为Si、N以取代Ti和O位置的方式进入晶格，Si—N键的键长比Ti—O键短，从而导致晶格收缩[23]。从表1的物相分析中可以看出，Si4+、Lu3+离子的引入，使得Zn2Ti O4相含量增加，而Ca2Zn4Ti16O38及Ca Ti O3相含量则略有减少。