稀土元素的特殊電子構(gòu)型及其光譜性質(zhì)為它作為光功能材料奠定了基礎(chǔ)。本書(shū)結(jié)合當(dāng)前高技術(shù)、材料發(fā)展趨勢(shì)及現(xiàn)狀，較全面而系統(tǒng)地介紹稀土光功能材料的相關(guān)知識(shí)和進(jìn)展，將為人們深入了解稀土光功能材料和開(kāi)發(fā)型稀土光功能材料提供要的基礎(chǔ)知識(shí)。《BR》 本書(shū)共15章，除了按激發(fā)條件對(duì)稀土發(fā)光材料進(jìn)行系統(tǒng)的介紹，如高能粒子、陰極射線、真空紫外、氣體放電、發(fā)光二極管等激發(fā)的稀土發(fā)光材料外，更多地介紹高技術(shù)發(fā)展所需的稀土光功能材料，如太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換稀土材料、稀土長(zhǎng)余輝發(fā)光材料、紅外變可見(jiàn)上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料、稀土電致發(fā)光材料、稀土磁光材料、稀土光化學(xué)材料、稀土激光材料和稀土非線性光學(xué)材料等以及它們的原理和應(yīng)用。
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目錄
第1章 稀土光功能材料基礎(chǔ) 1
1.1 光與光學(xué)功能材料 1
1.1.1 光的本質(zhì) 1
1.1.2 光學(xué)介質(zhì)材料 4
1.1.3 光的偏振性和相干性 6
1.1.4 光和固體的相互作用 13
1.2 稀土離子的光譜特性 14
1.2.1 稀土元素和離子的電子組態(tài) 14
1.2.2 稀土離子的光譜項(xiàng)與能級(jí) 16
1.2.3 稀土離子的f-f躍遷 19
1.2.4 稀土離子的f-d躍遷 28
1.2.5 稀土離子的電荷遷移帶 47
參考文獻(xiàn) 51
第2章 高能粒子激發(fā)的稀土發(fā)光材料 54
2.1 閃爍體 54
2.2 高能物理用閃爍體 58
2.3 核醫(yī)學(xué)成像用閃爍體 60
2.4 稀土閃爍材料 63
2.4.1 稀土硅酸鹽閃爍體 63
2.4.2 稀土鋁酸鹽閃爍體 68
2.4.3 稀土鹵化物閃爍體 71
2.5 陶瓷閃爍體 77
2.6 X射線發(fā)光材料 82
2.6.1 X射線發(fā)光 82
2.6.2 X射線增感屏 86
2.6.3 X射線增感屏用發(fā)光材料 88
2.6.4 X射線存儲(chǔ)發(fā)光材料 95
2.6.5 X射線發(fā)光玻璃 100
參考文獻(xiàn) 102
第3章 陰極射線用稀土發(fā)光材料 107
3.1 陰極射線發(fā)光與陰極射線管 107
3.2 陰極射線管用稀土發(fā)光材料 111
3.2.1 電視顯像管用熒光粉 112
3.2.2 投影電視用熒光粉 116
3.2.3 超短余輝發(fā)光材料 122
3.3 場(chǎng)發(fā)射顯示用發(fā)光材料 124
3.3.1 場(chǎng)發(fā)射顯示的基本原理 124
3.3.2 FED熒光粉 126
3.4 低壓陰極射線發(fā)光和真空熒光顯示 129
3.4.1 真空熒光顯示器 129
3.4.2 VFD發(fā)光材料 131
參考文獻(xiàn) 133
第4章 真空紫外激發(fā)的稀土發(fā)光材料 134
4.1 等離子體平板顯示(PDP)及其發(fā)光材料 134
4.1.1 等離子體平板顯示(PDP) 134
4.1.2 PDP用稀土熒光粉 138
4.1.3 基質(zhì)敏化及其規(guī)律 144
4.2 量子剪裁 147
參考文獻(xiàn) 156
第5章 氣體放電燈用稀土熒光粉 159
5.1 氣體放電光源 159
5.2 燈用稀土三基色熒光粉 164
5.2.1 稀土三基色紅粉 165
5.2.2 稀土三基色綠粉 168
5.2.3 稀土三基色藍(lán)粉 176
5.3 冷陰極熒光燈用熒光粉 183
5.4 紫外燈用發(fā)光材料 185
5.5 高顯色燈用熒光粉 190
5.6 植物生長(zhǎng)燈用熒光粉 193
5.7 高壓汞燈用稀土發(fā)光材料 195
5.8 金屬鹵化物燈用稀土發(fā)光材料 200
5.8.1 金屬鹵化物燈 200
5.8.2 稀土金屬鹵化物燈用發(fā)光材料 203
5.8.3 稀土鹵化物的制備 206
5.8.4 金屬鹵化物燈類型 207
參考文獻(xiàn) 211
第6章 白光LED用稀土熒光粉 213
6.1 白光LED 213
6.2 白光LED用YAG∶Ce熒光粉 216
6.3 白光LED用硅酸鹽熒光粉 220
6.4 白光LED用氮化物熒光粉 229
6.4.1 白光LED用硅基氮化物 230
6.4.2 硅氮氧化合物 237
6.5 白光LED用硫化物熒光粉 245
6.6 白光LED用鉬酸鹽熒光粉 245
6.7 紫外和近紫外LED用熒光粉 246
參考文獻(xiàn) 251
第7章 太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換稀土材料 255
7.1 稀土光轉(zhuǎn)換農(nóng)膜 255
7.1.1 太陽(yáng)光譜與植物的光合作用 255
7.1.2 農(nóng)膜光轉(zhuǎn)換劑 259
7.1.3 稀土配合物發(fā)光 261
7.1.4 稀土配合物光轉(zhuǎn)換農(nóng)膜 268
7.2 太陽(yáng)能電池用稀土光轉(zhuǎn)換材料 275
7.2.1 太陽(yáng)能電池 275
7.2.2 用于太陽(yáng)能電池的稀土光轉(zhuǎn)換材料 280
7.2.3 稀土聚光材料 284
7.3 稀土防紫外材料 286
參考文獻(xiàn) 297
第8章 稀土長(zhǎng)余輝發(fā)光材料 301
8.1 長(zhǎng)余輝發(fā)光材料及其發(fā)展 301
8.2 稀土離子激活的硫化物長(zhǎng)余輝發(fā)光材料 304
8.2.1 ZnS∶Eu2+熒光粉 304
8.2.2 CaS系列紅色長(zhǎng)余輝發(fā)光材料 305
8.2.3 SrS∶Eu2+，Er3+紅色熒光粉 309
8.3 稀土鋁酸鹽長(zhǎng)余輝材料 312
8.3.1 稀土離子激活的堿土鋁酸鹽長(zhǎng)余輝材料的發(fā)展 312
8.3.2 稀土激活的堿土鋁酸鹽的光譜 316
8.3.3 影響稀土鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光材料性能的因素 319
8.3.4 稀土鋁酸鹽長(zhǎng)余輝材料的發(fā)光模型 330
8.4 稀土激活的硅酸鹽長(zhǎng)余輝材料 341
8.5 稀土紅色長(zhǎng)余輝發(fā)光材料的探索 346
8.6 長(zhǎng)余輝玻璃與陶瓷 350
參考文獻(xiàn) 353
第9章 紅外變可見(jiàn)上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料 358
9.1 稀土離子的上轉(zhuǎn)換發(fā)光 358
9.2 稀土離子上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的基質(zhì) 361
9.2.1 氟化物與復(fù)合氟化物 364
9.2.2 稀土氧化物與復(fù)合氧化物 365
9.2.3 鹵化物與鹵氧化物 367
9.2.4 含硫化合物 368
9.3 稀土離子上轉(zhuǎn)換發(fā)光及其機(jī)制 368
9.3.1 單個(gè)離子的步進(jìn)多光子吸收上轉(zhuǎn)換發(fā)光 368
9.3.2 逐次能量轉(zhuǎn)移上轉(zhuǎn)換發(fā)光 369
9.3.3 合作敏化能量轉(zhuǎn)移上轉(zhuǎn)換發(fā)光 370
9.3.4 交叉弛豫能量轉(zhuǎn)移上轉(zhuǎn)換發(fā)光 371
9.3.5“光子雪崩”過(guò)程 372
9.4 稀土上轉(zhuǎn)換納米發(fā)光材料 372
9.5 稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的應(yīng)用 375
9.5.1 稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料用于生物標(biāo)記和活體成像 377
9.5.2 上轉(zhuǎn)換立體三維顯示 380
9.5.3 稀土上轉(zhuǎn)換材料用于太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā) 381
參考文獻(xiàn) 383
第10章 稀土電致發(fā)光材料 386
10.1 稀土無(wú)機(jī)電致發(fā)光材料 386
10.1.1 電致發(fā)光的過(guò)程 386
10.1.2 無(wú)機(jī)粉末電致發(fā)光材料 388
10.1.3 無(wú)機(jī)薄膜電致發(fā)光材料和顯示器件 389
10.2 稀土有機(jī)電致發(fā)光材料 396
10.2.1 有機(jī)電致發(fā)光的基本原理和器件結(jié)構(gòu) 396
10.2.2 稀土配合物OLED材料 401
參考文獻(xiàn) 411
第11章 稀土磁光材料 414
11.1 磁光效應(yīng) 414
11.2 稀土磁光材料 417
11.2.1 磁光玻璃 419
11.2.2 磁光晶體 423
11.2.3 稀土？鐵族金屬非晶薄膜磁光材料 430
11.2.4 其他磁光材料 432
11.3 稀土磁光材料的應(yīng)用 433
參考文獻(xiàn) 438
第12章 稀土光化學(xué)材料 439
12.1 稀土光催化材料 439
12.1.1 光催化過(guò)程 439
12.1.2 光解水制氫 441
12.1.3 稀土光催化材料——CeO2 443
12.2 稀土光致變色材料 446
12.2.1 光致變色材料及其變色機(jī)理 446
12.2.2 光敏和光致變色玻璃 448
12.3 稀土光降解材料 450
12.3.1 稀土光敏材料 452
12.3.2 稀土光降解材料光降解機(jī)理 455
12.3.3 稀土光？生物降解材料 458
參考文獻(xiàn) 459
第13章 稀土激光材料 461
13.1 激光與激光器 461
13.1.1 激光產(chǎn)生原理 461
13.1.2 激光器的分類 465
13.1.3 激光材料的基本要求 475
13.2 稀土激光材料 477
13.2.1 稀土激光材料的激活離子 477
13.2.2 稀土激光晶體 482
13.2.3 化學(xué)計(jì)量比激光晶體 499
13.2.4 稀土玻璃激光材料 504
13.2.5 上轉(zhuǎn)換激光器 507
13.2.6 稀土光纖激光材料 512
13.2.7 透明陶瓷激光材料 518
13.2.8 液體激光器 524
13.2.9 稀土氣體激光工作物質(zhì) 531
參考文獻(xiàn) 532
第14章 稀土非線性光學(xué)材料 536
14.1 非線性光學(xué)材料 536
14.1.1 非線性光學(xué) 536
14.1.2 稀土非線性光學(xué)材料 541
14.2 稀土光限幅材料(激光防護(hù)材料) 545
14.2.1 光限幅材料 545
14.2.2 稀土元素?fù)诫s的光限幅材料 548
參考文獻(xiàn) 550
第15章 稀土光學(xué)玻璃 552
15.1 稀土玻璃 552
15.1.1 稀土玻璃的形成與特征 552
15.1.2 稀土光學(xué)玻璃簡(jiǎn)介 556
15.2 稀土光學(xué)玻璃的主要應(yīng)用領(lǐng)域 559
15.2.1 高折射率的稀土光學(xué)玻璃 559
15.2.2 稀土紅外光學(xué)玻璃 565
15.2.3 稀土的有色光學(xué)玻璃 567
15.2.4 稀土的光學(xué)眼鏡玻璃 569
15.3 稀土在玻璃著色中的應(yīng)用 573
15.3.1 玻璃器皿的稀土著色 573
15.3.2 人造珠寶玻璃的稀土著色 575
15.3.3 稀土著色陶瓷釉 576
15.4 功能性稀土玻璃 578
15.4.1 玻璃光學(xué)纖維 578
15.4.2 稀土玻璃激光材料 581
15.4.3 磁光玻璃 581
15.4.4 發(fā)光玻璃 583
15.4.5 光色玻璃及其應(yīng)用 585
15.4.6 防輻射、耐輻射和耐高溫玻璃 586
參考文獻(xiàn) 589
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