稀土为什么被称为发光材料的“维生素”(2)

　　除La3+、L3+之外的其余镧系元素的二价或三价离子于具有未充满的4f壳层，4f电子的f-f组态之内及4f-5d能级之间具有丰富的能级结构，且5d轨道处于离子的表面，容易受到周围配体的影响导致能级结构发生变化，因而特别适合作为发光材料。稀土发光材料的吸收、激发和发射光谱表现出范围宽且内涵丰富的特性。以钆离子（Gd3+）为例，它有3432个电子能级。稀土离子的光谱可以覆盖真空紫外光、可见光，一直延伸到近红外光谱区,显示出其他元素无法实现和替代的发光特性。于发光材料中常用的稀土元素有12种,恰好与人体需要的12种维生素数目相同,且发光材料中稀土的掺杂量是微量的,与人体需要的微量维生素相似, 所以有人形象地将稀土称为发光材料的&ld;维生素&rd;。

　　稀土离子可以与有机物结合形成稀土有机发光材料，也可以掺入无机材料中形成无机发光材料。稀土发光材料可以是晶体材料（如荧光粉等），也可以是非晶体或无定形材料（如发光玻璃等）。稀土离子在发光材料中一般被用作发光中心激活剂或敏化剂，有些稀土还因其良好的稳定性被用作发光材料的基质材料。

　　稀土发光材料需要吸收能量、激发而发光，但是吸收的能量形式可以多种多样，既可以是光能、电能，或者X射线及高能粒子，也可以是化学能、生物能或者机械能。因而稀土发光材料除了用于照明和显示外，在防伪、保健、农业生产、信息储存、宇航探测等领域的应用也非常广泛。