原文出自Journal of Advanced Ceramics (先进陶瓷)期刊

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Li J, Li Z, Xie J, et al. Structural evolution-facilitated luminescence of Sm³⁺ in whitlockite-type phosphors with anti-thermal quenching behavior. Journal of Advanced Ceramics, 2026, 15(1): 9221216. https://doi.org/10.26599/JAC.2025.9221216

文章DOI：10.26599/JAC.2025.9221216

ResearchGate：Structural evolution-facilitated luminescence of Sm 3+ in whitlockite-type phosphors with anti-thermal quenching behavior

一、成果简介

缺陷诱导的抗热猝灭性能对于荧光材料在固态照明和显示等领域的实际应用十分重要，但避免缺陷引起的非辐射跃迁和实现高发光效率仍是亟待解决的问题。最近，云南大学朱静教授团队联合五邑大学李小双教授开展研究，基于白磷钙矿型磷酸盐结构多样及阳离子位点丰富的特点，通过结构演变策略，在具有反热猝灭发光的Sr₉Ln(PO₄)₇:Sm³⁺ (Ln = La和 Y)（简写为SLPO:Sm³⁺和SYPO:Sm³⁺）荧光材料中实现了发光效率的显著提升。使用Y³⁺完全替换La³⁺，实现了从SLPO:Sm³⁺的Rm到SYPO:Sm³⁺的I2/a空间群的结构演变，拉大了在基质结构中激活剂离子Sm³⁺−Sm³⁺间距，有效抑制了Sm³⁺的非辐射弛豫，最终将发光效率提高了2.3倍。此外，SLPO:Sm³⁺和SYPO:Sm³⁺均表现出反热猝灭特性，论文详细讨论分析了缺陷诱导的反热猝灭性能。该工作为高热稳定及高发光效率Sm³⁺激活荧光材料的开发提供了有价值的参考。

二、图文导读

Fig. 1 (a) XRD patterns. (b−e) Rietveld refinements of SLnPO:xSm³⁺ (Ln = La, Y, x = 0, 0.05). (f) Raman spectra of SLnPO (Ln = La and Y).

Fig. 2 (a) DRS profiles and (b) band gaps of SLnPO:xSm³⁺ (Ln = La, Y, x = 0, 0.05). (c) PLE and PL spectra of SYPO:0.05Sm³⁺ with schematic energy level diagram of Sm³⁺. (d) PL spectra of SLnPO:0.05Sm³⁺ (Ln = La and Y). (e) Normalized PL intensity and IQE. (f) Sm³⁺ content-dependent ED/MD. (g) Decay curves.

Fig. 3 (a) Analysis on Ln³⁺-Ln³⁺ distances in SLnPO:0.05Sm³⁺ (Ln = La, Y). Configuration coordinate diagrams of (b) SLPO:0.05Sm³⁺ and (c) SYPO:0.05Sm³⁺.

Fig. 4 Variation of (a) normalized PL intensity and (b) coordinates (x, y) and ∆E of SYPO:0.05Sm³⁺ with temperature. (c) Integrated PL intensity and 602 nm emission of SYPO:0.05Sm³⁺ with time (Inset shows the corresponding PL spectra). (d) TL curve at T_exc of 300 K. (e) Temperature-dependent TL curves. (f) Excitation temperature-dependent trap depth.

Fig. 5 (a) EPR spectra and (b) DOS of SYPO and SYPO:0.05Sm³⁺. (c) DOS of SYPO with V_O. (d) 2D charge density. (e) Schematic representation of ATQ mechanism. (f) Comparison of IQE of Sm³⁺-activated phosphors recently reported.

三、论文亮点

(1) 基于白磷钙矿型磷酸盐开发了两种具有反热猝灭效应的荧光材料SLPO:Sm³⁺和SYPO:Sm³⁺。

(2) 通过结构演变，将发光效率提高了2.3倍。

(3) 优化后的SYPO:Sm³⁺荧光材料在光学测温方面获得了优异的相对灵敏度（1.78% K⁻¹）；在照明光源应用中实现了高显色指数（R_a = 97）和低色温（CCT = 3394 K）。

《先进陶瓷（英文）》（Journal of Advanced Ceramics）期刊简介

《先进陶瓷（英文）》于2012年创刊，清华大学主办，清华大学出版社出版，清华大学新型陶瓷材料全国重点实验室提供学术支持，创刊主编为中国工程院院士、清华大学李龙土教授，主编为中国科学院院士、清华大学林元华教授、苏州国家实验室周延春教授、广东工业大学林华泰教授和哈尔滨工业大学张幸红教授。该刊主要发表先进陶瓷领域的高质量原创性研究和综述类学术论文，涉及先进陶瓷的制备、结构表征、性能评价的各个细节，尤其侧重新材料研制和先进陶瓷基础科学研究等重要方面，致力于在世界先进陶瓷领域搭建学术交流平台，引领和促进先进陶瓷学科的发展。已被SCIE、Ei Compendex、Scopus、DOAJ、CSCD等数据库收录。现为月刊，2025年发文量为202篇；2025年6月发布的影响因子为16.6，连续5年位列Web of Science核心合集“材料科学，陶瓷”学科33种同类期刊第1名；2024年11月入选“中国科技期刊卓越行动计划二期”英文领军期刊项目；2025年入选中国科学院文献情报中心期刊分区表材料科学1区Top期刊。2023年起，本刊结束与国际出版商的合作，改由清华大学出版社自主研发、拥有自主知识产权的科技期刊国际化数字出版平台SciOpen独家发布，标志着该刊结束多年来“借船出海”的办刊模式，回归本土独立运营，也是我国优质英文期刊中最早回归国产平台的期刊之一。

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