In this article the photoluminescence (PL) and cathodoluminescence (CL) of undoped BaAl2O4 and BaAl2O4 doped with 500 ppm and 3 mol% Eu2+ is described. The most important results from the CL measurements are: (1) Undoped BaAl2O4 manifested intrinsic CL at 460 nm, which increased at low temperature and did not change significantly upon exposure to the e-beam; (2) Doping BaAl2O4 with Eu2+ changed the character of the intrinsic luminescence band: it became more sensitive to temperature variations and the band experienced a blue shift to ∼425 nm; (3) electron beam (e-beam) exposure of Ba0.97Eu0.03Al2O4 at low temperature increased the 425 nm band strongly while the Eu2+ emission at ∼500 nm decreased by about 70%. The Eu2+ emission band was symmetric, indicating that BaAl2O4:Eu has changed to the P6322 phase upon e-beam exposure at low temperature; (4) We have identified the 460 nm band in undoped BaAl2O4 and the 425 nm band in BaAl2O4:Eu2+ with F-centre luminescence, corresponding to the F-centre emission in α-Al2O3. The evidence for the assignment of the 425 nm band in BaAl2O4:Eu2+ is the spectacular increase of the spectral radiance at 425 nm by e-beam exposure at 200 keV and low temperature. A preliminary model is presented that explains the results. The PL from BaAl2O4:Eu2+ quenched at the rather low temperature of 140°C; this observation is explained in terms of thermal ionization of the Eu2+ ion.

中文翻译：

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BaAl2O4:Eu2+ 和未掺杂 BaAl2O4 的光致发光和阴极发光：F 中心的证据

本文描述了未掺杂的 BaAl2O4 和掺杂 500 ppm 和 3 mol% Eu2+ 的 BaAl2O4 的光致发光 (PL) 和阴极发光 (CL)。CL 测量的最重要结果是： (1) 未掺杂的 BaAl2O4 在 460 nm 处表现出本征 CL，它在低温下增加并且在暴露于电子束时没有显着变化；(2) 用 Eu2+ 掺杂 BaAl2O4 改变了本征发光带的特性：它对温度变化变得更加敏感，并且该带经历了蓝移到~425 nm；(3) Ba0.97Eu0.03Al2O4 在低温下的电子束（e-beam）暴露强烈增加了 425 nm 波段，而在~500 nm 处的 Eu2+ 发射减少了约 70%。Eu2+ 发射带是对称的，表明 BaAl2O4:Eu 在电子束暴露在低温下时已​​转变为 P6322 相；(4) 我们已经确定了未掺杂 BaAl2O4 中的 460 nm 波段和 BaAl2O4:Eu2+ 中的 425 nm 波段，具有 F 中心发光，对应于 α-Al2O3 中的 F 中心发射。在 BaAl2O4:Eu2+ 中指定 425 nm 波段的证据是在 200 keV 和低温下电子束暴露在 425 nm 处的光谱辐射量显着增加。提供了解释结果的初步模型。BaAl2O4:Eu2+的PL在140°C的相当低的温度下淬火；这个观察结果可以用 Eu2+ 离子的热电离来解释。Eu2+ 是在 200 keV 和低温下通过电子束暴露在 425 nm 处光谱辐射的惊人增加。提供了解释结果的初步模型。BaAl2O4:Eu2+的PL在140°C的相当低的温度下淬火；这个观察结果可以用 Eu2+ 离子的热电离来解释。Eu2+ 是在 200 keV 和低温下通过电子束暴露在 425 nm 处光谱辐射的惊人增加。提供了解释结果的初步模型。BaAl2O4:Eu2+的PL在140°C的相当低的温度下淬火；这个观察结果可以用 Eu2+ 离子的热电离来解释。