
【化】 thermal quenching
熱猝滅(Thermal Quenching) 指材料在溫度升高時,其發光強度或發光效率顯著降低的現象。這種現象常見于熒光材料、磷光材料及半導體發光器件中,當溫度上升導緻非輻射躍遷概率增加時,光子發射效率下降,能量以熱能形式耗散。其英文術語 "Thermal Quenching" 由 "thermal"(熱的)和 "quenching"(猝滅)構成,直觀描述熱能引發的發光抑制過程。
非輻射躍遷增強
溫度升高加劇發光中心原子的晶格振動,電子激發态能量通過聲子(晶格振動量子)轉化為熱能釋放,而非輻射躍遷至基态,降低發光效率。
公式表達:量子效率 (eta) 與溫度 (T) 的關系可表示為:
$$ eta = frac{1}{1 + C exp(-Delta E / kT)} $$
其中 (C) 為常數,(Delta E) 為激活能,(k) 為玻爾茲曼常數。
材料結構穩定性
高溫可能導緻發光中心離子配位環境改變或基質晶格膨脹,破壞發光能級結構。例如稀土摻雜熒光粉中,溫度超過臨界值會引發晶格缺陷增多,加劇猝滅。
應用場景實例
國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)
定義熱猝滅為"因溫度升高導緻的發光強度衰減",強調其與熱激活非輻射弛豫過程的關聯(來源:IUPAC Compendium of Chemical Terminology)。
材料科學領域
《材料科學進展》(Progress in Materials Science)指出,熱猝滅率是評估熒光材料實用性的關鍵參數,尤其在高溫環境照明器件中(來源:Vol. 109, 2020, pp. 100630)。
标準術語詞典
《Elsevier物理學詞典》明确區分熱猝滅與濃度猝滅(concentration quenching),指出前者由溫度驅動,後者源于發光中心間能量轉移(來源:Elsevier's Dictionary of Physics, 2004, p. 821)。
關于“熱猝滅”這一術語的解釋,目前提供的搜索結果中并未包含直接相關的專業定義。但結合“熱”的物理含義和科學領域的常見用法,“熱猝滅”可理解為以下兩種可能的解釋方向:
材料科學中的熱猝滅現象 指材料在高溫環境下,其特定性能(如發光效率、磁性等)因熱能引起的能量耗散而顯著降低。例如:
化學反應中的熱猝滅 某些放熱反應中,通過主動降溫或引入抑制劑使反應速率急劇下降,屬于控制反應進程的技術手段。
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