Energy Transfer Fluorescence Quenching of $Pr^{3+}$ in LaOCI

두 가지 활성제를 분포시킨 LaOCl:Pr, Tb와 LaOCl:Pr, Eu계에서 에너지 전달을 관찰하였다. 레이저에 의한 들뜨기와 형광 스펙트럼의 관찰로부터 활성제 이온들 사이에 독특한 에너지 전달 과정이 있음을 발견하였다. $Tb^{3+}$에서 흡수한 에너지는 $Pr^{3+}$로 직접 전달되었다. 들뜬 $Pr^{3+}$의 에너지가 아래 준위인 $^1D_2$로 단계적으로 풀리는 현상이 $Eu^{3+}$에 의해 야기되었다. 비슷한 조건을 가진 $Tb^{3+}$는 $Eu^{3+}$처럼 촘촘한 $^7F_J$ 바닥 준위를 가지고 있으나 단계적 풀림에 효과적이지 못하였다. 이 결과는 에너지 전달에 있어서 이온의 양자 상태가 에너지 전달에 절대적인 조건이 되지 못하며 에너지 전달은 활성제가 가까이 있을 경우 그 준위들 사이에 경쟁적임을 보여 주었다.

The energy transfer is observed in double-activator-doped LaOCl:Pr, Tb and LaOCl:Pr, Eu system. From laser excitation and fluorescence spectra, a peculiar process for energy transfer between the activators is found. The energy absorbed by $Tb^{3+}$ is directly transferred to $Pr^{3+}$ ion. A cascade relaxation of an excited $Pr^{3+}$ level to lower level, $^1D_2$ is induced by $Eu^{3+}$, $Tb^{3+}$, which has $^7F_J$ ground levels like $Eu^{3+}$ ion, does not affect the cascade relaxation. The result represents that the quantum state of ion is not absolute condition for the energy transfer and that the energy transfer is competitive between levels of activator when the activator ions are closely located.