Abstract In this work, a series of rare earth free orange phosphors Ca2Sn2Al2O9: Mn (CSA: Mn) are synthesized successfully by two-steps high temperature solid-state reaction. Their crystal structure and luminescence properties are studied detail. CSA is a typical orthorhombic crystal system and belonging to P b c n (60) space group. There is only one kind Ca2+ site with seven coordinations in the structure for Mn2+ occupying. This phosphor possesses self-emitting and self-reduction due to the defects carrying negative charge which can provide electrons for Sn4+ and Mn4+. When Sn4+ and Mn4+ get electrons, they will generate their characteristic low valence electron transfer (Sn2+ and Mn2+) and emit relative radiation transition. The host emission yielding from Sn2+ and the broad orange emission from Mn2+ has an apparent energy transfer because of their overlap of the luminescence spectra. Furthermore, CSA: Mn2+ possesses orange PL emission with long afterglow about 7 h after 10 min UV excitation due to the defects’ trap energy level. And, Mn2+’s temperature dependent photoluminescence intensity appeared anomalous phenomena that the intensity increases firstly and then decreases, which is due to the traps energy level’s contribution of electron’s transition. Besides, CSA: Mn2+ can emit bright orange light under cathode ray and it has very stable CL properties after suffering long time electron beam bombarding. CSA: Mn2+ is a kind potential application value material in long afterglow and FED.

中文翻译：

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Ca2Sn2Al2O9 的发光特性：Mn 作为长余辉和场发射显示材料，具有高黄色纯度

摘要 本工作通过两步高温固相反应成功合成了一系列不含稀土的橙色荧光粉Ca2Sn2Al2O9:Mn(CSA:Mn)。详细研究了它们的晶体结构和发光特性。CSA是典型的斜方晶系，属于P bcn(60)空间群。结构中只有一种Ca2+位点有7个配位供Mn2+占据。由于携带负电荷的缺陷可为Sn4+和Mn4+提供电子，该荧光粉具有自发光和自还原性。当Sn4+和Mn4+得到电子时，它们会产生它们特有的低价电子转移（Sn2+和Mn2+）并发射相对辐射跃迁。由 Sn2+ 产生的主体发射和来自 Mn2+ 的宽橙色发射具有明显的能量转移，因为它们的发光光谱重叠。此外，由于缺陷的陷阱能级，CSA: Mn2+ 在 10 分钟紫外线激发后约 7 小时具有橙色 PL 发射和长余辉。并且，Mn2+的温度依赖性光致发光强度出现强度先增大后减小的反常现象，这是由于电子跃迁的陷阱能级的贡献。此外，CSA:Mn2+在阴极射线下能发出明亮的橙色光，经过长时间的电子束轰击后具有非常稳定的CL性质。CSA：Mn2+是一种在长余辉和FED中具有潜在应用价值的材料。由于缺陷的陷阱能级，Mn2+ 在紫外激发 10 分钟后约 7 小时具有橙色 PL 发射和长余辉。并且，Mn2+的温度依赖性光致发光强度出现强度先增大后减小的反常现象，这是由于电子跃迁的陷阱能级的贡献。此外，CSA:Mn2+在阴极射线下能发出明亮的橙色光，经过长时间的电子束轰击后具有非常稳定的CL性质。CSA：Mn2+是一种在长余辉和FED中具有潜在应用价值的材料。由于缺陷的陷阱能级，Mn2+ 在紫外激发 10 分钟后约 7 小时具有橙色 PL 发射和长余辉。并且，Mn2+的温度依赖性光致发光强度出现强度先增大后减小的反常现象，这是由于电子跃迁的陷阱能级的贡献。此外，CSA:Mn2+在阴极射线下能发出明亮的橙色光，经过长时间的电子束轰击后具有非常稳定的CL性质。CSA：Mn2+是一种在长余辉和FED中具有潜在应用价值的材料。这是由于陷阱能级对电子跃迁的贡献。此外，CSA:Mn2+在阴极射线下能发出明亮的橙色光，经过长时间的电子束轰击后具有非常稳定的CL性质。CSA：Mn2+是一种在长余辉和FED中具有潜在应用价值的材料。这是由于陷阱能级对电子跃迁的贡献。此外，CSA:Mn2+在阴极射线下能发出明亮的橙色光，经过长时间的电子束轰击后具有非常稳定的CL性质。CSA：Mn2+是一种在长余辉和FED中具有潜在应用价值的材料。