掺Yb3+硅酸盐和磷酸盐激光玻璃的光谱性质

采用熔融法制得掺Yb3+硅酸盐玻璃和磷酸盐激光玻璃,并对其物理性能和光谱性能进行研究.研究结果表明掺Yb3+硅酸盐玻璃的受激发射截面和荧光寿命分别为0.67×10-20cm2和1.2 ms;而掺Yb3+磷酸盐玻璃的受激发射截面和荧光寿命分别为0.75×10-20cm2和1.0 ms.掺Yb3+硅酸盐玻璃的受激发射截面和荧光寿命的乘积比掺Yb3+磷酸盐玻璃的略大,表明掺Yb3+硅酸盐玻璃有较好的增益效果;掺Yb3+硅酸盐玻璃比掺Yb3+磷酸盐玻璃的热膨胀系数低,但其非线性折射率却远比掺Yb3+磷酸盐玻璃的高.     

多组分紫外光纤包层玻璃化学稳定性

研究了紫外光纤用包层玻璃组分的变化以及外掺ZrO2对光纤包层玻璃化学稳定性的影响。结果表明，通过改变SiO2／B2O3、B2O3／Al2O3、B2O3／（K2O＋Na2O）的质量比，以及适当增加外掺ZrO2含量，可以明显地提高碱硼硅酸盐玻璃化学稳定性。红外光谱分析表明玻璃化学稳定性提高的主要原因是Zr^4＋的加入促进了玻璃内部的[BO3]层状结构逐渐转变为[BO4]网络状结构。     

B2O3对Yb3+掺杂磷酸盐玻璃结构和光学性能的影响

采用传统熔融淬冷法制备了掺镱硼磷酸盐玻璃,研究了B_2O_3的引入对该玻璃系统光学性能的影响。利用洛仑兹拟合吸收光谱和荧光光谱得到Yb~(3+)在硼磷酸盐玻璃中的能级分裂,计算了晶体场强参数和Yb~(3+)周边配位体结构的非对称性,结合玻璃的结构信息解释Yb~(3+)局域环境和荧光性能的变化。实验结果表明,B_2O_3的引入改变了Yb~(3+)晶体场强参数和周边配位体结构的非对称性,能有效增大Yb~(3+)的d Stark能级分裂值。B_2O_3的引入能交联起磷酸盐长链,使玻璃由链状结构转变为三维网络结构,增强了玻璃的化学稳定性,改善了Yb~(3+)的发光环境。因此,硼磷酸盐玻璃有望作为高功率掺镱基质材料。     

应用于玻璃温室大棚的Eu/Mn/Sm三掺磷酸盐玻璃陶瓷的荧光性能研究

为了探索高效的应用于玻璃大棚的荧光材料,我们制备了一系列掺杂Eu~(3+)、Mn~(2+)和Sm~(3+)离子的磷酸盐玻璃陶瓷.通过详细分析样品的光致发光光谱,我们发现:在氙灯激发下,Eu~(3+)/Mn~(2+)/Sm~(3+)三掺磷酸盐玻璃陶瓷通过吸收紫外光和蓝绿光,能发射强的红橙光.Eu~(3+)/Mn~(2+)/Sm~(3+)三掺样品展示了宽的光谱吸收带和高效的发光强度,它有望应用于光学玻璃大棚.     

铥镱共掺透明氟氧硅酸盐玻璃陶瓷的上转换发光

制备了组分为11Na2O-9La2F6-29Al2O3-51SiO2-0.1Tm2O3-2.5Yb2O3的氟氧化物玻璃陶瓷,研究了该陶瓷的结构与光谱性质. X线衍射显示玻璃样品经热处理后,成了包含Tm3+/Yb3+共掺LaF3纳米晶的透明氟氧硅酸盐玻璃陶瓷. 在980 nm激光激发下,Tm3+/Yb3+共掺的氟氧硅酸盐玻璃陶瓷中观察到强的 475 nm的蓝色、650 nm的红色光和796 nm的近红外上转换发光. 研究了上转换发光强度与激发光能量的关系,并讨论了相应的上转换发光机理.     

铒镱共掺碲酸盐玻璃材料上转换光谱性质

用熔融-淬冷法制备了玻璃样品系统75TeO2-2OZnO-(4.6-x)La2O3-0.4Er2O3(x=0,0.4,0.8,2.0,3.2,4.0)),研究了镱离子的掺入对该玻璃系统上转化光谱的影响,结果表明:当Yb3 离子浓度达到2mol%的时候,上转换红光和545nm绿光都达到了最大值,此时绿光强度是未掺Yb3 时的6倍左右,红光强度为未掺Yb3 时的4倍左右.通过Judd-Ofelt理论对该玻璃系统的光谱参量进行了详细计算与分析.随着Yb3 离子溶度的增加,4S3/2能级的荧光寿命和量子效率都呈现先增加后减少的趋势,在溶度迟到2mol%时,荧光寿命和量子效率分剐达到最大值0.26ms和58.9%.     

钠钡铝磷酸盐玻璃的结构与性质

研究摩尔组成为16 7Na2O·27 8BaO·xAl2O3·( 55 5 -x)P2O5 (x=0, 2 8,5 6, 8 4, 11 1)并掺Nd2O3 的磷酸盐玻璃的密度、分子体积、折射率、玻璃化温度Tg、软化温度Tf、热膨胀系数和化学稳定性与Al2O3 含量的关系,并用红外光谱研究玻璃的结构.研究结果发现,玻璃的密度、折射率、Tg、Tf随Al2O3 含量的增加而增大,分子体积和热膨胀系数随Al2O3 含量的增加而变小,化学稳定性则随之增加逐渐提高.这表明铝离子的引入增强了玻璃内部网链的连接,从而改善了磷酸盐玻璃的物化性质.红外光谱分析表明,P—O—Al吸收峰的变化和玻璃性能的改善是一致的.     

高温熔融法制备ZnO-B2O3-SiO2玻璃

本实验以ZnO、SiO2、B2O3为主要原料,采用高温熔融法制备了ZnO-B2O3-SiO2体系玻璃,对该体系玻璃的成玻范围、熔制条件等进行了试验研究,并利用XRD和傅里叶红外光谱（FTIR）对材料的结构进行了分析。     

高温熔融法制备ZnO- B2O3- SiO2玻璃

本实验以ZnO、SiO2、B2O3为主要原料,采用高温熔融法制备了ZnO-B2O3-SiO2体系玻璃,对该体系玻璃的成玻范围、熔制条件等进行了试验研究,并利用XRD和傅里叶红外光谱(FTIR)对材料的结构进行了分析.     

钐硼硅酸盐玻璃组成对吸收谱线的影响

利用传统方法制得了高Sm2O3含量的硼硅酸盐玻璃,讨论了稀土含量以及玻璃组成对稀土玻璃吸收光谱曲线的影响。结果表明：钐硼硅酸盐玻璃的特征吸收峰强度随着Sm2O3含量的增加而增强,同时吸收峰展宽;随着硅硼比的增加,也使得吸收峰的宽化程度增加。为制备对特定波长激光具有高吸收强度的特种光学玻璃提供了依据。     

Yb3+-Er3+共掺硼磷酸盐玻璃光谱性质的成分依赖性

以Yb^3 -Er^3 共掺的B2O3-P2O5-MO-R2O-Al2O3(M=Zn,Ca,Sr,Ba;R=Li,Na,K)玻璃系统为研究对象,分别分析了B2O3的含量以及加入不同种类的碱金属和碱土金属氧化物对玻璃的光谱性质的影响．研究结果表明,随着B2O3含量的提高,玻璃的自发辐射跃迁几率降低,辐射寿命增长,但吸收截面、相应的积分吸收截面和发射截面减小,玻璃的折射率在B2O3含量为15％(摩尔分数)时达到极小值．随着修饰体阳离子场强的升高,吸收截面和发射截面有增大趋势．     

Study of a new ytterbium doped phosphate laser glass

Physical, and spectral properties of a new commercial ytterbium doped phosphate laser glass with big size, NEW/Yb, was researched. Assessing from thermal mechanical property, nonlinear property, crystalline phase, micro defects and spectroscopic properties of NEW/Yb and Kigre's QX/Yb glasses, it is found that thermal-optical properties and glass internal quality of NEW/Yb glass are superior to QX/Yb glass. For NEW/Yb, the emission cross-section and fluorescent lifetime have a value of 0.53×10 pm2 and 2.2 ms, which are higher than those of QX/Yb.     

助熔剂H_3BO_3对绿色荧光粉SrAl_2O_4∶Eu~(2+)发光性能影响研究

以H3BO3为助熔剂,在1200℃、H2还原气氛下成功制备出绿色荧光粉SrAl2O4∶Eu2+,并研究了不同H3BO3含量对SrAl2O4∶Eu2+发光性能和余辉特性的影响,结果表明随着H3BO3含量的增加,样品的发射光谱发生了"蓝移"现象,并随B3+的掺入,Sr0.96Al2O4∶0.04Eu2+呈现出了长余辉特性,同时增强了样品的发光强度和余辉时间,最佳的H3BO3含量为15%,其余辉时间可以达到6h.     

Low-temperature densification sintering and properties of CaAl2Si2O8 ceramics with MeO·2B2O3 (Me=Ca,Sr, Ba)

Dense CaAl2Si2O8 ceramics were prepared via a two-step sintering process at temperatures below 1000°C. First, pre-sintered CaAl2Si2O8 powders containing small amounts of other crystal phases were obtained by sintering a mixture of calcium hydroxide and kaolin powders at 950°C for 6 h. Subsequently, the combination of the pre-sintered ceramic powders with MeO·2B2O3 (Me=Ca, Sr, Ba) flux agents enabled the low-temperature densification sintering of the CaAl2Si2O8 ceramics at 950°C. The sintering behavior and phase formation of the CaAl2Si2O8 ceramics were investigated in terms of the addition of the three MeO·2B2O3 flux agents. Furthermore, alumina and quartz were introduced into the three flux agents to investigate the sintering behaviors, phase evolvements, microstructures, and physical properties of the resulting CaAl2Si2O8 ceramics. The results showed that, because of their low-melting characteristics, the MeO·2B2O3 (Me=Ca, Sr, Ba) flux agents facilitated the formation of the CaAl2Si2O8 ceramics with a dense microstructure via liquid-phase sintering. The addition of alu-mina and quartz to the flux agents also strongly affected the microstructures, phase formation, and physical properties of the CaAl2Si2O8 ce-ramics.     

添加BaO-B2O3-SiO2玻璃对Sr0.3BaO0.7Nb2O6陶瓷烧结和介电性能的影响

以分析纯的BaCO3,SrCO3,Nb2O5,H38O3和SiO2粉末为原料,采用传统的固相合成法制备添加50BaO-4082O3-10SiO2玻璃(物质的量比)的Sro.3Ba0.7Nb2O6(即SBN70)陶瓷.采用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和阻抗分析仪研究添加玻璃对SBN70陶瓷的烧结和介电性能的影响.研究结果表明;随着玻璃含量的增加,陶瓷样品的相对密度先增大后减小;当玻璃含量为5%(质量分数,下同)时,样品的密度达到最大值;添加玻璃降低了陶瓷的烧结温度,于1 250℃时添加5%玻璃的SBN70陶瓷已烧结致密,陶瓷的平均晶粒尺寸约2 μm,晶粒呈短柱状结构;当玻璃含量增大时,晶粒尺寸呈增大趋势;当玻璃添加量≤5%时,样品仍为单相四方钨青铜结构;当含量为10%时,出现了第二相SrB4O7;随着玻璃含量的增加,SBN70衍射峰的位置先移向低角度后移向高角度,而居里温度T0逐渐降低,从195℃下降到25℃左右;随玻璃含量的增加,最大介电常数εmax呈先减小后增大的变化趋势,而介电损耗tan δ则随玻璃含量的增大而减小;添加玻璃的SBN70陶瓷具有弥散相变特性,其弥散系数γ随添加玻璃含量的增加而增大.     

助熔剂HaBO3对绿色荧光粉SrAl2O4：Eu^2＋发光性能影响研究

以H3BO3为助熔剂,在1200℃、H2还原气氛下成功制备出绿色荧光粉SrAl2O4：Eu^2＋,并研究了不同H3BO3含量对SrAl2O4：Eu^2＋发光性能和余辉特性的影响,结果表明随着H3BO3含量的增加,样品的发射光谱发生了“蓝移”现象,并随B^3＋的掺入,Sr0．96 A12O4：0.04Eu^2＋呈现出了长余辉特性,同时增强了样品的发光强度和余辉时间,最佳的H3BO3含量为15％,其余辉时间可以达到6h。     

SrCl2-H3B03-H2O体系中H3BO3介稳区性质的研究

利用激光法对SrCl₂-H₃B0₃-H₂O体系中硼酸结晶介稳区性质进行研究,得出了介稳区宽度、成核级数和溶解度性质,同时给出了该体系中硼酸的成核速率和溶解度方程,对介稳区规律给出了较为合理的理论解释。本文通过对SrCl₂-H₃B0₃-H₂O体系中H₃B0₃的介稳区性质的研究认为：该混合体系中的SrCl₂的存在会导致一个最宽介稳区产生,有利于实际生产的控制;成核级数的计算证明少量SrCl₂ 的存在不会干扰生产控制,不需要刻意去除;混合体系中SrCl₂的加入会降低硼酸的溶解度,且随着SrCl₂的浓度增加,硼酸溶解度降低的幅度增大。     

助熔剂H3BO3对白光发光二极管用Li2BaSiO4：Eu^2＋蓝绿色荧光粉材料性能的影响

采用燃烧法在700℃下成功合成了用做白光发光二极管（WLED）的Li2BaSiO4∶Eu^2＋蓝绿色荧光粉,研究了不同摩尔分数的H3BO3对Li2BaSiO4∶Eu^2＋荧光粉材料晶体结构、颗粒粒径大小、激发光谱和发射光谱性能的影响.结果表明：随着硼酸量的增加,激发和发射光谱有着显著的提高,H3BO3的最佳摩尔分数为0.06.过量硼酸的加入,基质会有新的物相产生.可见适量的H3BO3对白光发光二极管用Li2BaSiO4∶Eu^2＋蓝绿色荧光粉材料的光学性质有很重要的影响.     

双稀土掺杂BCST陶瓷的研制及其性能结构的研究

采用溶胶—凝胶法合成了BCST（Ba0.62 Ca0.08 Sr0.3 TiO3）粉体,再经过二次固相掺杂稀土Pr6O11和Nd2O3获得BCST∶0.001Pr6 O11.xNd2 O3系列纳米粉体及陶瓷;采用XRD和SEM,等对粉体的相组成和陶瓷的微观形貌进行了表征,并用介电频谱仪测试了陶瓷的介电性能.结果表明：所得BCST∶0.001Pr6O11.0.002Nd2O3粉体主要为四方相纳米粉体;随着稀土Nd2O3掺杂量的增加,所获得的陶瓷的晶粒先逐渐变小随后又逐渐增大;当钕的掺杂量x=0.002时,所获得陶瓷的室温介电常数最高,而介电损失最小;各试样的介电常数随烧结温度的升高增大,在1 330℃,1 360℃和1 400℃温度下烧结所获得的S1-陶瓷,介电常数的峰值εmax分别为10 360、12 490、13 750;其居里温度显著降低（10℃）,介温曲线呈单峰,介电常数随温度的变化敏感而对称,有望在温度敏感陶瓷方面发现其应用.     

Ca和Ba掺杂对La4/3Sr5/3Mn2O7的磁电阻效应的影响

用溶胶-凝胶法制备了双层钙钛矿锰氧化物La4/3(Sr1-xAx)5/3Mn2O7 (A是Ca或者Ba,x=0,0.1,0.2)系列多晶样品,并对其结构及电、磁输运性质进行了研究.研究结果表明:Ca和Ba的掺入虽然导致绝缘体-金属(I-M)转变温度(TI-M)降低,但可以明显提高低温区的磁电阻效应.对于x=0.2的Ca或Ba掺杂的样品,在60 K以下,磁电阻值接近100 %,且为一恒定值.对于这一实验结果可以作如下解释:Ca或Ba掺杂引起了MnO6八面体的畸变,导致eg电子占据dx2-y2轨道和d3z2-r2轨道的状态偏离了x=0时的优化组合状态,铁磁性被削弱.