专利名称：一种发光晶体材料多磷酸钠铽晶体的制作方法
技术领域：
本发明属于发光材料及其合成。
背景技术：
目前，国内外研究者正努力开发出不同波段的发光材料，以满足实际应用
需要。例如红宝石激光晶体(CnAl203)，其基质晶体本身不发光，必须掺入少 量的激活离子03+，才能受激发而产生激光，同样，掺铷的钇铝石榴石(Nd:YAG)， 其基质晶体为Y3Al5C^，激活离子Nd3+，基质晶体主要是氧化物和氟化物单晶， 而激活离子主要是过度金属和三价稀土离子。而材料本体的发光鲜有报道。
发明内容
本发明的目的在于设计一种不需要繁琐的制备途径和复杂的光学设计，其 材料本体就可以在激发光下发出一定特征波长的光，以满足实际应用需要，因
此我们合成出了一种新的光致发光晶体材料-多磷酸钠铽。
多磷酸钠铽(NaTb(P03)4)属单斜晶系，空间群为P2,/n，单胞参数为 a=7.1841(5), b=13.0485(9), c=9.7748 A，-=90.53°, V= 916.27 A3, Z=4。它的三维结 构为Na原子位于有(P04广螺旋双链和铽氧多面体所构成的三维网络结构的 孔洞之中，见附图1。在这种结构中，以四个P04基团为循环单位，通过共用 定点的方式沿a轴方向相连，形成(P04)3—螺旋双链，见附图2。每个化08多面 体与一个NaOs多面体共顶点，与二个NaOs多面体共面，Tb08多面体彼此孤立 存在。
该晶体在Na20-Te40rP20r体系中采用高温固相反应合成，选用Na2C03， Tb407和NH4H2P04作为反应原料，将按摩尔比Na:Tb:P=7:l:12称好的 Na2C03，化407与NH4H2P04研磨，预烧后研磨，最后在690-7l(TC恒温，然后 以每小时2'C的速率降温到500。C，最后自然冷却到室温，在坩埚底部得到许多 无色透明的针状晶体。
这种无机磷酸盐的结构和发光行为在国内外均未见报道，它的优势在于在 一定的激发波长下实现可见光发射，制备工艺简单，生产成本低。预期在制备 小型高功率固体激光器和开拓新的发光或闪烁材料中得到应用。
图l为多磷酸钠铽(NaTb(P03)4)晶体沿b轴方向的结构； 图2为沿a轴的(P04)3.螺旋双链结构。
具体实施例方式
将按摩尔比Na:Tb:P=7:l:12称好的Na2C03， Tb407与NH4H2P04研磨，预 烧后研磨，最后在690-710。C恒温，然后以每小时2。C的速率降温到500°C，最 后自然冷却到室温，在坩埚底部得到许多无色透明的针状晶体。
对该晶体进行了单晶X-射线衍射晶体学分析知其为多磷酸钠铽，其晶体学 参数如上所述，结构如附图1和2所示。
权利要求
1. 一种发光晶体材料多磷酸钠铽，其特征在于它属于单斜晶系，空间群为P21/n，单胞参数为a＝7.1841(5)，b＝13.0485(9)，β＝90.53°，V＝Z＝4。
2. —种权利要求1的发光晶体材料多磷酸钠铽的制备方法，采用高温固相合成 方法，其特征在于将按摩尔比Na:Tb:P=7:l:12称好的Na2C03， Tb407与 NH4H2P04研磨，预烧后研磨，最后在690-710"C恒温，然后以每小时2"C的 速率降温到500°C，最后自然冷却到室温，在坩埚底部得到许多无色透明的 针状晶体。
3. —种权利要求1的发光晶体材料多磷酸钠铽的用途，其特征在于该晶体材 料用于小型高功率固体激光器和闪烁材料。
全文摘要
一种发光晶体材料多磷酸钠铽，属于发光材料及其合成。该晶体材料属单斜晶系，空间群为P2<sub>1</sub>/n，单胞参数为a＝7.1841(5)，b＝13.0485(9)，c＝9.7748，β＝90.53°，V＝916.27<sup>3</sup>，Z＝4。采用高温固相方法合成多磷酸钠铽单晶，将充分研磨均匀的混合原料置于铂坩埚中，放入箱式炉中加热合成，在最高温恒温，然后缓慢冷却，降至室温后可得到多磷酸钠铽单晶。该晶体材料用于小型高功率固体激光器和闪烁材料。
文档编号C30B29/14GK101377012SQ200710009428
公开日2009年3月4日 申请日期2007年8月30日 优先权日2007年8月30日
发明者浩 张, 明 方, 程文旦 申请人:中国科学院福建物质结构研究所