钒酸钇(YVO4)拥有良好的光学性质和化学稳定性,是一种优异的荧光粉基质材料。因稀土掺杂钒酸钇(YV04:Ln3+)在光源显示、光电子器件、医学成像等领域的适用性,引起了研究者们广泛的关注。随着YV04:Ln3+发光材料的普遍应用,改善其发光性能也成为了现在的一个研究热点。本文以YVO4:Eu3+荧光材料为研究对象,探究掺杂改性、制备工艺对YVO4:Eu3+发光性能的影响,并结合第一性原理对掺杂提高发光性能的机理进行研究。具体研究内容如下:1.采用传统的高温固相法制备YV04:Eu3+和YV04:Eu3+,Ba2+荧光粉。探究Ba2+离子掺杂对YV04:Eu3+荧光粉晶体结构、微观形貌、发光性能的影响;结合Rietveld结构精修分析Ba2+离子掺入YVO4晶格后对晶格参数产生的影响。Ba2+离子掺入YVO4:Eu3+会导致Y配位体发生畸变进而扩大晶胞体积,对微观形貌无明显影响。当Eu3+离子与Ba2+离子共掺杂浓度均为3%时,样品的发光强度最高。2.通过水热法制备YV04:Eu3+(3%),Ba2+(3%)荧光粉,探究反应溶剂的PH值和热处理温度对YVO4:Eu3+(3%),Ba2+(3%)发光性能的影响。发现在碱性条件可以促进形成结晶性更好的样品,且发光性能良好,而酸性条件不利于样品的制备。经热处理后发现,YV04:Eu3+(3%),Ba2+(3%)的激发峰发生蓝移,最强激发峰在280nm处,这来自于热处理对样品的晶体对称性造成了影响。3.采用基于密度泛函理论的第一性原理探究Ba2+离子掺杂增强YV04:Eu3+发光性能的机理。结合Ba2+离子掺杂对YVO4:Eu3+的能带、电子结构、弹性稳定性及声子色散的影响,发现Ba2+掺杂会提高V043-离子向Eu3+离子的能量传递效率;Ba2+离子掺杂降低了样品的弹性模量和稳定性,同时也降低了 YV04体系的声子能量。以上结果揭示了 Ba2+离子掺杂提高YV04:Eu3+发光性能的机理。