高织构KI:RbI:Eu2+固溶体的吸收与荧光光学特性：掺杂离子聚集-沉淀态的影响

本研究针对Eu2+掺杂的KI:RbI固溶体，系统研究了其吸收和荧光光学特性在不同聚集-沉淀态下的变化规律。通过X射线衍射（XRD）表征基质结构，结合吸收光谱（ASP）和荧光光谱（FSP）监测退火过程中的光谱演变，发现10Dq（晶体场分裂能）与退火时间（tA）呈幂律关系，并首次观察到405 nm的高能发射带。该研究为开发新型紫外探测材料和光学存储器提供了重要理论基础。

　　

在光电材料领域，碱金属卤化物掺杂稀土离子一直是研究热点。其中，Eu²⁺掺杂体系因其独特的4f⁷-4f⁶5d电子跃迁特性，在紫外探测、辐射剂量计和光学存储等领域展现出巨大应用潜力。然而，关于Eu²⁺在混合碱金属卤化物固溶体中的光学行为，特别是不同聚集-沉淀态对光谱特性的影响机制，仍存在诸多未解之谜。

墨西哥国立自治大学（Universidad Nacional Autónoma de México）固体物理研究所的G.M. Cordova-Rodríguez和A.E. Cordero-Borboa研究团队在《Optical Materials》发表的重要研究，首次系统揭示了等摩尔KI:RbI固溶体中Eu²⁺的光学特性演变规律。研究人员采用X射线衍射（XRD）表征材料结构，通过吸收光谱（ASP）和荧光光谱（FSP）实时监测退火过程中的光谱变化，并利用激发光谱（ESP）探究不同聚集态的局域环境相似性。

研究首先通过X射线衍射确认了所制备的K_0.51Rb_0.49I固溶体具有长程有序的fcc结构，晶胞参数为7.20±0.02 ?。新鲜淬火样品的吸收光谱显示两个宽吸收带（266和333 nm），对应10Dq值为7,564±231 cm^-1；荧光光谱在428 nm处呈现对称发射带。退火过程中，研究人员发现10Dq与退火时间t_A存在幂律关系：10Dq = mt_A^b，其中m=6,760±(158,303)，b=(-5.7±0.9)×10^-2。

荧光光谱演变研究揭示了四个特征发射带（405、428、454和490 nm）的动力学过程。通过单晶X射线衍射（SSXRD），研究人员首次观察到五种不同取向的单斜EuI₂相沉淀，其晶面间距与标准EuI₂相吻合。热稳定性实验表明，490 nm对应的聚集态（B态）比405 nm（C态）和454 nm（A态）对应的聚集态具有更高的热稳定性。

这项研究的重要意义在于：首次在KI:RbI:Eu²⁺体系中观察到405 nm的高能发射，这是目前报道的Eu²⁺掺杂fcc型碱金属卤化物中最高的发射能量；建立了10Dq与退火时间的定量关系，为调控材料光学性能提供了理论依据；通过X射线衍射直接证实了不同取向的EuI₂沉淀相的存在，深化了对稀土离子在固溶体中聚集-沉淀机制的理解。这些发现不仅为开发新型紫外探测材料提供了重要参考，也为设计高性能光学存储器开辟了新思路。