【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及固体发光材料领域，尤其涉及一种可作为光学信息存储和加密的荧光粉的制备方法。
技术介绍
1、随着信息时代的快速发展，人们越来越关注信息安全所带来的陷阱，以更安全的方式存储和加密信息是一个日益迫切的需求。因此，具有光学信息存储和防伪性能的材料受到了广泛的关注。光信息存储具有能耗低、寿命长、容量大等优点，在现代信息存储网络中发挥着不可或缺的作用。由于二维空间分辨率的限制，光盘、数字视频光盘和蓝光光盘正面临着越来越多的挑战。此外，由于缺乏合适的光存储介质，实际应用仍然很困难。因此，开发新型先进的光学材料必须满足现代信息存储的需要。
2、持久的发光荧光粉可以提前储存光能，然后释放出持久的余辉发射。长余辉发光材料具有独特的附加刺激下的能量存储和控制光子释放特性，从而在下一代信息存储系统中实现高容量存储。然而，缺乏合适的可调谐长余辉发光材料是这类存储技术的瓶颈。目前绝大多数用于光学信息存储和加密的长余辉荧光粉大多数以发射波段的单一余辉效果或多色效果形成对信息存储“写入”和“读出”的诠释。例如:baga2o4:bi3+、li2casio4:pr3+等。因此现有技术有待于改进。
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种余辉可调的cu2+-li+共掺杂镓酸盐荧光材料及其制备方法，旨在解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、本专利技术提供一种余辉可调的铜-锂cu2+-li+共掺杂镓酸盐荧光材料，其化学通式为：mgao2:xcu2+，yli+
3、所述余辉可调的铜-锂cu2+-li+共掺杂镓酸盐荧光材料的晶体结构以nagao2为基体，掺杂成分为cu2+和li+，cu2+取代基体中ga3+的格位，li+取代基体中m+的格位；
4、所述余辉可调是指：通过调节所述cu2+-li+掺杂量来调节余辉时间；
5、所诉余辉可调的铜-锂cu2+-li+共掺杂镓酸盐荧光材料在355纳米紫外光激发下，其最强发射峰位于585纳米，半峰宽约230纳米，余辉时长在1分钟～20分钟。
6、作为优选，所述一价金属m为：钠、钾和铯中的任意一种或多种组合。
7、本专利技术还提供一种余辉可调的cu2+-li+共掺杂镓酸盐荧光材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
8、步骤(1)、按化学通式mgao2:xcu2+，yli+中中的m、ga、cu、li元素的摩尔比例，分别称取含有m离子的化合物、含有镓离子的化合物、含有铜离子的化合物和含有锂离子的化合物作为原材料，其中,m为一价金属，0.0005≤x≤0.012，0≤y≤0.03；
9、步骤(2)、将步骤(1)称取的所述原材料进行混合并充分研磨后，进行预烧；
10、步骤(3)、将步骤(2)将所述预烧得到的产物自然冷却至室温，再次进行充分且均匀的研磨后，进行烧结，烧结过程结束后待自然冷却至室温，得到cu2+-li+共掺杂镓酸盐荧光粉。
11、作为优选，所述含有m离子的化合物包括m金属氧化物、m金属氢氧化物、m金属碳酸化合物中的任意一种或多种组合；
12、所述含有镓离子的化合物为ga2o3，所述含有铜离子的化合物为cuo；
13、所述含有锂离子的化合物为li2co3、lif2中的任意一种或多种组合。
14、作为优选，所述预烧是在空气气氛下进行的，所述预烧的温度为400-800℃，预烧的时间为4-8小时。
15、作为优选，所述烧结是在空气气氛下进行的，所述烧结的温度为1000-1500℃，烧结的时间为5-12小时。
16、本专利技术还提供一种cu2+-li+共掺杂镓酸盐荧光材料的余辉调节方法，所述cu2+-li+共掺杂镓酸盐荧光材料是根据所述制备方法得到的；步骤(1)中，将x设定为0.001；通过调节步骤(1)中锂离子的掺杂量来调节产物的余辉时间。
17、作为优选，按以下方式调节锂离子掺杂量以控制产物的余辉时间：
18、y为0时，产物的所述余辉时间为5～15秒；
19、y为0.005时，产物的所述余辉时间为14～16分钟；
20、y为0.01时，产物的所述余辉时间为19～21分钟；
21、y为0.02时，产物的所述余辉时间为14～16分钟；
22、y为0.03时，产物的所述余辉时间为9～11分钟。
23、本专利技术还提供一种应用所述的余辉调节方法进行信息存储和加密的方法，按预设的锂离子掺杂浓度制备得到两类余辉时间不同的镓酸盐荧光材料；获取待加密信息，使用所述两类余辉时间不同的镓酸盐荧光材料对待加密信息进行编码，完成信息存储和加密；使用355～365纳米波长范围的紫外光对两类余辉时间差异较大的镓酸盐荧光材料进行激发，并记录镓酸盐荧光材料的余辉时间，并基于所述余辉时间进行解码，得到待加密信息。
24、表1：cu2+-li+共掺杂调控余辉情况汇总表。
25、
26、有益效果：本专利技术提出了一种余辉可调的cu2+-li+共掺杂镓酸盐荧光材料，此材料是一种具有宽发射带(～230nm)和长余辉性能(～20min)的新型光学材料。此外，随着li+的加入，发射强度增强了约6.62倍，缺陷浓度增加3.6倍，余辉时间延长约20分钟。更为重要的是，通过调整前后余辉时间的长短有所不同，该材料的能够实现一种新式的光学信息存储和加密。本专利技术中的余辉调制缺陷工程策略可能进一步激发制备高性能的光学信息存储和加密高性能长余辉材料的创新思想。
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1.一种余辉可调的Cu2+-Li+共掺杂镓酸盐荧光材料，其特征在于，其化学通式为：MGaO2:xCu2+，yLi+，其中,M为一价金属，0.0005≤x≤0.012，0≤y≤0.03；
2.根据权利要求1所述的一种余辉可调的Cu2+-Li+共掺杂镓酸盐荧光材料，其特征在于，所述一价金属M为：钠、钾和铯中的任意一种或多种组合。
3.如权利要求2所述的一种余辉可调的Cu2+-Li+共掺杂镓酸盐荧光材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述一种余辉可调的Cu2+-Li+共掺杂镓酸盐荧光材料的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述一种余辉可调的Cu2+-Li+共掺杂镓酸盐荧光材料的制备方法，其特征在于，所述预烧是在空气气氛下进行的，所述预烧的温度为400-800℃，预烧的时间为4-8小时。
6.根据权利要求4所述一种余辉可调的Cu2+-Li+共掺杂镓酸盐荧光材料的制备方法，其特征在于，所述烧结是在空气气氛下进行的，所述烧结的温度为1000-1500℃，烧结的时间为5-12小时。
7.一
8.如权利要求7所述的一种余辉可调的Cu2+-Li+共掺杂镓酸盐荧光材料的余辉调节方法，其特征在于，按以下方式调节锂离子掺杂量以控制产物的余辉时间：
9.应用如权利要求8所述的余辉调节方法进行信息存储和加密的方法，其特征在于，按预设的锂离子掺杂浓度制备得到两类余辉时间不同的镓酸盐荧光材料；
...【技术特征摘要】
1.一种余辉可调的cu2+-li+共掺杂镓酸盐荧光材料，其特征在于，其化学通式为：mgao2:xcu2+，yli+，其中,m为一价金属，0.0005≤x≤0.012，0≤y≤0.03；
2.根据权利要求1所述的一种余辉可调的cu2+-li+共掺杂镓酸盐荧光材料，其特征在于，所述一价金属m为：钠、钾和铯中的任意一种或多种组合。
3.如权利要求2所述的一种余辉可调的cu2+-li+共掺杂镓酸盐荧光材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述一种余辉可调的cu2+-li+共掺杂镓酸盐荧光材料的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述一种余辉可调的cu2+-li+共掺杂镓酸盐荧光材料的制备方法，其特征在于，所述预烧是在空气气氛下进行的，所述预烧的...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟家松，梁良，陈芳，余英强，陈雨琪，张腾，毛启楠，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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