磁耦合Mn2+-Mn2+离子对发光行为研究进展

摘要：

过渡金属Mn2+掺杂的半导体/绝缘体作为发光材料在照明、显示等领域具有重要应用.Mn2+离子具有5个未成对的d电子,掺杂在发光材料中通常具有高自旋态,其容易与近邻的Mn2+离子发生交换或超交换作用即磁相互作用.此类相互作用可在分子尺度下对电子自旋产生很强的束缚能力,使得磁耦合Mn2+-Mn2+离子对的发光行为不同于孤立Mn2+离子的发光行为,如荧光寿命变短、异常的发射波长红移/蓝移、多峰发射以及异常的磁光现象等.但由于受到浓度猝灭、缺陷、声子耦合、能量传递、与半导体激子的sp-d交换作用等多因素的影响以及测试技术的限制,对Mn2+-Mn2+离子间磁相互作用的确认及其对发光行为的影响仍存在较多争议.随着研究的不断深入和一些新的表征手段如光磁测量技术的引入,上述问题可以得到部分解决.本文首先简要介绍过渡金属离子磁相互作用类型及其理论基础;然后综述Mn2+-Mn2+离子间磁相互作用对其吸收光谱、发射光谱、荧光寿命和磁光效应的影响,并着重比较探讨了能证明Mn2+-Mn2+磁相互作用的存在及其作用类型的不同技术手段;最后进行总结并对此类材料在LED器件等领域的潜在应用进行了展望.

关键词：Mn2+、磁相互作用、发光

所属期刊栏目：43

分类号：O482.31(固体物理学)

资助基金：国家自然科学基金51772104

在线出版日期：2022-04-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共19页

页码：482-500