热处理诱导硼酸中陷阱缺陷产生的磷光现象
材料科学
2023-11-09 v1
摘要
硼酸在室温下的磷光是一种令人困惑的现象，尽管结构缺陷的作用尚未被考虑，但已存在争议性的解释。硼酸的热处理导致其转变为偏硼酸相和无定形氧化硼。热处理后的结构变化可产生缺陷，这些缺陷成为可见光范围内的发光中心和复合通道。在本工作中，我们在不同温度下对商业硼酸进行了热处理。在200至400{\deg}C之间处理的样品在可见光范围内表现出显著的磷光。在约480和528 nm处出现两个 distinct 的磷光发射，与通过热释光和电子顺磁共振光谱识别的俘获电荷载流子复合相关。我们的结构和光学研究表明，热处理后硼酸磷光的激活与缺陷的存在相关。余辉源于俘获与去俘获过程，该过程延迟了活性光学中心的复合。对有缺陷的BOH分子和团簇的含时密度泛函研究表明，吸收中出现了近紫外和蓝色的光学跃迁。这些缺陷触发了热处理硼酸样品中的光致发光。
引用
@article{arxiv.2311.04821,
title = {Phosphorescence by trapping defects in boric acid induced by thermal processing},
author = {Luigi Stagi and Luca Malfatti and Alessia Zollo and Stefano Livraghi and Davide Carboni and Daniele Chiriu and Riccardo Corpino and Pier Carlo Ricci and Antonio Cappai and Carlo Maria Carbonaro and Stefano Enzo and Abbas Khaleel and Abdulmuizz Adamson and Christel Gervais and Andrea Falqui and Plinio Innocenzi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.04821},
year = {2023}
}