一种具有植物照明应用潜力的Ca2Gd（1-x）Ga3Ge2O12:xEu3+石榴石基荧光粉

宋宏基; 倪海勇; 高丽霞; 特罗菲莫夫·尤里·瓦西里耶维奇; 张秋红; 李森; 丁建红; 李许波

doi:10.14100/j.cnki.1008-9659.20241126.002

新疆师范大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 44 ›› Issue (03) : 42 -50. DOI: 10.14100/j.cnki.1008-9659.20241126.002

一种具有植物照明应用潜力的Ca₂Gd_（1-x）Ga₃Ge₂O₁₂:xEu³⁺石榴石基荧光粉

宋宏基, 倪海勇, 高丽霞, 特罗菲莫夫·尤里·瓦西里耶维奇, 张秋红, 李森, 丁建红, 李许波

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摘要

本研究采用Eu³⁺取代Gd³⁺合成了一系列的Ca₂Gd_（1-x）Ga₃Ge₂O₁₂:xEu³⁺(CGGG:Eu³⁺)石榴石基荧光粉。通过X射线粉末衍射研究样品的晶体结构，通过荧光激发光谱、发射光谱、变温发射光谱和荧光量子产率测试样品的发光性能。结果表明：在394 nm的紫外光激发下，其发射光包括从橙光、红光到深红光的Eu³⁺特征光谱，分别来源于电子跃迁⁵D₀-⁷F_J（J=1,2,3,4），通过这三种光的混合可以提供适宜植物生长所需的波长范围内的光。样品的变温发射光谱表明，样品在高温下具有良好的热稳定性，且计算得到热激活能为0.229 eV.样品的量子效率为85.8%，这表明该荧光粉可以高效地将紫外光转化为植物主要吸收的光，显著提升能量的利用效率，为植物生长照明领域提供新的材料。未来的研究可以围绕如何利用荧光粉在不同植物生长阶段提供定制化的光照方案，从而提高光能的利用效率，促进植物生长。