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应力发光材料具有应力-光转换特性, 能在机械应力下产生发光, 从而在光学信息显示方面具有很高的应用价值. 本文通过改变铁电基体KxNa1–xNbO3∶0.5%Pr3+ (KxNNOP)的K+/Na+比来调节材料的晶体结构和缺陷分布, 系统研究了K+含量对光致发光和应力发光性能的影响. 研究结果表明, K+含量的增加使晶体对称性提高, 导致KxNNOP样品的光致发光强度降低. 值得注意的是, 在450 nm的光激发下, 在K+含量较高的组分中出现了Pr3+电子3P1→3H5和3P0→3H5能级跃迁引起的发射峰, 这归因于Pr3+和Nb5+之间距离的变化导致Pr-O-Nb内价电子电荷转移态(IVCT)的能级位置不同. 在压缩应力下, KxNNOP (x = 0, 0.01, 0.02, 0.1) 组分展现出明亮的红色应力发光, 且应力发光强度随K+含量的增加而增大, 其中K0.1NNOP组分表现出最高的强度发射. 特别的是, 其应力发光行为具有可重复性和可恢复性的特征. 通过热释光曲线研究了KxNNOP样品中的陷阱能级, 揭示了K0.1NNOP中应力发光的增强可能与K+含量变化引起的陷阱密度和陷阱深度的差异有关. 基于这些结果, 建立了一个模型来阐述KxNNOP中可能的应力发光机理.
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《KxNa1–xNbO3:Pr3+铁电体的光致发光和应力发光性能》
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文件号：296610
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