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请教Mn4+发光的问题
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各位虫友，本人从事无机固体发光材料的研究，最近做了一个体系，有些困惑，特向本领域的虫友们求教。 我做的是Mn4+掺杂铝酸盐钙体系，该荧光粉在近紫外和蓝光激发下具有明显的红光发射，峰值波长位于650 nm附近。同时我也测试了激发发射光谱，其光谱具有典型Mn4+的激发发射特征。该基质体系中仅存在AlO4四面体和Ca-O多面体基团，从离子半径和价态推断的话，Mn4+应是取代AlO4基团中Al3+格位，不可能取代Ca2+的格位。于是我查阅了一些关于Mn4+发光的文献，很多文献中说Mn4+在八面体配位环境中才有可能具有红光发射，但对于该结论的理论解释却是语焉不详。 那么我的问题是：是不是Mn4+仅仅在八面体配位环境中才能发射红光？实验告诉我Mn4+在四面体配位环境中似乎也会有红光发射，那么如何从理论上解释Mn4+在四面体配位环境中的红光发射？希望虫友们不吝赐教，最好能给出该理论解释的相关文献，谢谢！！ |
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Mn4+红光就是八面体下Oh group的发射3d3 ions的2E-4A2跃迁。能级是Oh group下推导的，谱线由零声子线和声子边带组成。四面体一般是刚性rigid结构，对应弱晶体场，比如二价铕就易于在四面体结构中存在。八面体是一种比较软的结构，八面体容易各种姿势的扭曲out of plane，titling，disorder， distortion之类的，对应强晶体场，比如Mn2+在四面体配位弱晶体场下发绿光，在八面体配位下强晶体场发橙色的光。Mn4+有更高的价态（比Cr3+）所以处在强晶体场的2E-4A2跃迁。 参见G.Blasse 的Luminescent Materials 一书chapter3 第52页。还有Henderson.Brian 所著的Optical Spectroscopy of inorganic solids 一书第五章第216页和第九章409-422页。 估计是你的样品铝酸盐很多都是几个相共存的，局部的晶场扭曲或者cluster之类让Mn4+进去的是一个八面体的格位。瞎猜猜的，仅供参考。 |
12楼2018-06-15 16:00:24