填隙氧离子对钨酸铅晶体光学性质的影响及绿光起源的研究

应用GULP软件按照能量最低原理确定了钨酸铅(PWO)晶体中填隙氧离子的位置,再用CASTEP软件计算了完整PWO晶体和含有填隙氧离子的PWO晶体的总态密度、分态密度和吸收光谱.计算结果表明,填隙氧离子的存在不会造成PWO晶体可见光区的显著吸收;PWO晶体中的绿光中心可能起源于WO4 Oi.     

正电子湮没技术对YAG/Nd晶体缺陷的研究

用正电子湮没技术对YAG/Nd晶体不同位置进行了探测。实验结果表明,YAG/Nd晶体的不均匀性、缺陷的分布以及退火处理后晶体缺陷减少的情况与正电子寿命,多普勒增宽线形参数有对应关系。紫外光谱分析说明,YAG/Nd晶体中缺陷捕获态主要与色心有关。     

掺镱钨酸锶晶体的生长及其性能表征

镱离子掺杂晶体材料是一类优秀的固体激光增益介质,已获得广泛应用。使用提拉法生长了不同镱离子掺杂浓度的钨酸锶(Yb∶SrWO_4)晶体,通过X射线粉末衍射仪测定了其单晶结构,对粉末衍射数据精修得到了其晶胞参数。使用X射线荧光光谱法测定了晶体中镱离子的实际掺杂浓度,结果表明Yb∶SrWO_4晶体中Yb~(3+)离子存在掺杂上限,随着Yb~(3+)离子掺杂浓度增加,晶体中主要的电荷补偿机制变为基质阳离子空位。同时,Yb∶SrWO_4晶体的比热、热膨胀系数、热导率与纯钨酸锶(SrWO4)晶体相比无明显变化,在钨酸盐系列晶体中热学性能优良。上述结果表明Yb∶SrWO_4晶体是一种具有一定应用潜力的固体激光增益介质。     

二价离子掺杂钨酸铅晶体的计算机模拟

应用GULP软件计算了PbWO4(PWO)晶体中分别掺杂Zn、Ca二价离子的相关缺陷生成能,并对计算结果进行了讨论.结果表明,Zn离子进入PWO晶体中只能占据铅空位附近的填隙位置,而Ca离子进入PWO晶体中可以占据铅空位,也可以占据铅空位附近的填隙位置,这两种情况出现几率近似;对于相同的掺杂浓度,在掺Zn的PWO晶体中的孤立铅空位数量比掺Ca的PWO晶体中少,从而掺Zn可以更好地抑制与铅空位有关的短波段吸收,增加晶体的光产额.     

掺钕KGW晶体不同晶轴的光谱分析

在室温下测量和分析了掺钕浓度不同的钨酸钾钆(KGW)晶体的荧光光谱,利用Judd-Ofelt理论研究了Nd3 掺杂浓度的原子百分数为5%的KGW晶体不同轴向的吸收光谱和荧光光谱,计算结果表明通光方向沿着晶体的a轴向相对于b轴向和c轴向在810 nm处的积分吸收截面和在1.06 μm处的受激发射截面都是最大的.     

Er/Yb:KYW晶体的各向异性与偏振特性

在室温下测试Er/Yb:KYW晶体的Ng,Np,Nm 3个轴方向的吸收光谱、偏振吸收光谱和偏振荧光光谱.不同轴方向的吸收特点及计算的相关光谱参数表明该晶体有着明显的各向异性.研究此晶体的偏振光谱,发现其具有强烈的偏振性.     

ZnF2:Ni2+晶体局域结构的理论研究

从光谱和EPR数据出发,用完全对角化方法确定了ZnF:Ni 晶体中的23(4 515 键长与键角,证实了 ZnF:Ni晶体的局域结构畸变的存在%研究结果表明,ZnF:Ni晶体与/01( 基晶的结构参数对比,发现掺杂23(4 离子的ZnF:Ni晶体分别产生了沿. 轴的伸长畸变和在,平面的压缩畸变.光谱和,-.参量计算的理论值与实验值非常接近.     

天然锗纳米晶的制备与中子嬗变掺杂研究

采用离子注入法及退火工艺,在硅基二氧化硅薄膜中制备了镶嵌结构的天然Ge纳米晶样品. 通过退火实验研究,发现随着退火温度的升高,纳米晶的晶态峰峰位红移,这意味着Ge纳米晶受到的应力减小. 当退火温度达到 700 ℃时,纳米晶的晶态峰强度显著增强,而且薄膜中与Ge有关的缺陷发光减弱. 采用中子嬗变掺杂法对天然Ge纳米晶进行了掺杂,X射线荧光光谱数据表明,样品中成功的引入了Ga杂质和As杂质. 薄膜中形成的与Ge有关的缺陷具有稳定的结构,中子辐照之后其发光仍然存在,而且,掺杂后的样品中没有发现与Ga或As有关的     

不同化学配比钨酸铅晶体缺陷的研究

利用正电子湮没寿命谱（PAT）和X光电子能谱（XPS）的测试手段，对不同化学配比钨酸铅晶体中缺陷进行研究，结果表明丰W样品增加晶体中铅空位（VPb）浓度（物质的量比）、而丰Pb样品则少晶体中VPb浓度。这一结论对大尺寸钨酸铅晶体生长过程中关于温度梯度、生长速度和加温制度的有效选取具有一定的参考作用。并结合发射谱的测试，提出钨酸铅晶体中的绿发光很可能产生于由VPb引起的WO3＋O^-。     

摻铟氧化铕光学特性的研究

采用溶胶-凝胶制备了非晶氧化铕及摻杂铟离子的氧化铕. 利用X-射线衍射谱、光致发光谱、荧光光谱对其性质进行表征. 铕的5D0 →7FJ(J=0, 1, 2, 4, 5, 6)发射被观测到,并对加入等摩尔分数的铟离子和铕离子,600 ℃退火的样品变温光致发光谱进行了研究. 不同掺杂浓度的非晶Eu2O3在600 ℃退火时的光致发光谱均在615 nm和619 nm处出现强发射,随着掺杂浓度的提高,615 nm处发光增强,619 nm处发光减弱,峰位没有改变,其中以少量掺杂(xIn=0.01)非晶Eu2O3光致发光强度最强.     

Improvement on the Luminescence Property of Y, Sb Co-doped PbWO4 Single Crystal

The effect of Y and Sb co-doping on the luminescence property of PbWO4 crystals has been investigated. Compared with undoped PbWO4, the transmittance and emission peak intensity of Y∶Sb∶PbWO4 crystals were obviously improved. In addition, its transmittance cutoff wavelength and emission peak shifted to the shorter one. The mechanism of effect of Y and Sb on the transmittance spectra was briefly discussed. The light yield of Y∶Sb∶PbWO4 crystals was 25p.e./MeV, which was two times of that of undoped PbWO4. Our experiments showed that Y and Sb co-doping was a selectable method to improve the luminescence property of PbWO4.     

Pr3＋对CaBi4Ti4O15：Eu3＋发光性能的影响

本文研究了采用传统的高温固相反应法所合成的CaBi4Ti4O15：Eu3＋荧光粉的微观结构及光学性质。通过X射线衍射仪和扫描电镜分析了荧光粉的物相及其显微结构,并利用荧光光谱仪测试了CaBi4Ti4O15：Eu3＋荧光粉的激发和发射光谱。当样品采用465nm的蓝光激发时,其主发射峰位于594nm和615nm处,分别对应于^5D0→^7F1,^5D0→^7F2的辐射跃迁。研究了Eu3＋离子浓度对发光性能的影响,在其掺杂浓度为0．20mol％时达到最大值。最后,研究了Pr3＋离子对CaBi4Ti4O15：Eu3＋荧光粉发光性能的影响。实验结果表明,适量的掺杂Pr3＋离子可以提高产品的发光性能。     

稀土掺杂氟化物纳米晶体的合成机理和光谱特性

用水热法合成了稀土掺杂的立方相、六方相NaYF4：Eu3＋和正交相YF3：Eu3＋纳米晶体.从立方相到六方相NaYF4：Eu3＋仅仅通过改变前驱物的浓度来实现,而改变RE3＋/NaF的比例,则得到正交相YF3：Eu3＋纳米晶体.通过分析XRD,TEM和荧光探针离子Eu3＋的荧光发射谱,详细研究了前驱物浓度控制的纳米晶体的生长机理,并用光谱学手段评价了结晶的好坏.为了进一步完善结晶程度和除去纳米晶体表面的羟基团,将立方相、六方相NaYF4：Eu3＋和正交相YF3：Eu3＋纳米晶体退火处理,发现六方相NaYF4：Eu3＋结构是一种热力学稳定相,而立方相NaYF4：Eu3＋和正交相YF3：Eu3＋则容易相变为YOF：Eu3＋,退火之后的样品均表现出一定程度的团聚.将Tb3＋离子掺杂于3种氟化物基质中,研究其荧光特性,发现在YF3：Tb3＋纳米晶体中,晶场劈裂明显,甚至在室温下,可以清晰的观察到斯托克斯劈裂.这进一步揭示了减少NaF的量,可以有效地控制生长速率,导致结晶发育良好.     

Pr~(3+)掺杂Ge-Ga-S-KCl硫卤玻璃的近红外发光研究

采用熔融淬冷法制备掺Pr3+(0.1%,0.3%,0.5%,0.7%)(按物质的量计算百分数,下同)的0.64GeS2-0.16Ga2S3-0.2KCl硫卤玻璃.测试玻璃的光学吸收谱和光致发光谱,在红外吸收谱中有4个明显的吸收峰,分别是Pr3+的基态3H4向3F4,3F3,3F2和3H6激发态跃迁引起的吸收.近红外区的3个发光峰,分别对应1D2→1G4(~1 390 nm),3F4→3H4(~1 430 nm)和3F3→3H4(~1 480 nm)的跃迁.0.5l%PrCl3掺杂时该组分玻璃的发光强度最高,而且吸收峰和发光峰峰值位置比相应的硫系玻璃有蓝移.分析表明:吸收峰和发光峰的蓝移是由于硫卤玻璃的离子键性比相应的硫系玻璃的离子键性强,导致Pr3+的相应能级间隔增大.     

Tm3+和Ln3+(Ln3+ = Yb3+, Er3+, Pr3+, Ho3+, Eu3+) 共掺氟化物纳米晶体的光谱学性质

应用激光光谱学及发光学的理论和方法研究了Tm³⁺/Ln3+(Ln³⁺=Yb³⁺, Er³⁺, Pr³⁺, Ho³⁺, Eu³⁺)离子在LaF3和LaOF纳米颗粒中的发光特性, 探讨了获得蓝绿光发射的方式, 分析了Tm3+离子的荧光发射对基质构成和共掺杂离子的依赖性质. 研究结果表明, 在氟化物纳米晶体中进行Tm³⁺和Ln³⁺(Ln³⁺ =Ho³⁺, Pr³⁺, Er³⁺, Eu³⁺)的共掺杂, 能有效地获得可见光发射, 显著提高荧光量子产率, 在太阳能光伏电池中具有很大的应用潜力.     

红色荧光粉Sr_(1-x)Bi_2Ta_2O_9:xRE~(3+)(RE=Pr,Eu)的发光性能研究

采用固相反应法制备了Sr1-xBi2Ta2O9:xPr3+(SBT:xPr3+)和Sr1-xBi2Ta2O9:xEu3+(SBT:xEu3+)红色荧光粉材料。通过X射线衍射和扫描式电子显微镜图谱,分析和研究了在低掺杂浓度时,掺杂离子对SrBi2Ta2O9的晶体结构和形貌的影响。利用荧光光谱仪测试了SBT:xPr3+和SBT:xEu3+荧光粉的激发和发射光谱。当样品SBT:xPr3+采用449 nm激发时,其主发射峰位于616 nm和653 nm;样品SBT:xEu3+采用464 nm激发时,其主发射峰位于590 nm和616 nm。作为一种潜在的LED用红色荧光粉,其温度稳定性也是十分重要的性质之一。本文对样品SBT:0.02Pr3+和SBT:0.2Eu3+在50~300℃之间的温度稳定性进行了分析。     

Nd^3＋：Li3Ba2Re3（MoO4）8（Re=Y，Gd，La）晶体的生长、结构和光谱性能研究

采用顶部籽晶法生长了Nd^3＋：Li3Ba2Re3（MoO4）8（Re=Y,Gd,La）晶体。利用X射线单晶衍射仪证实了其结构,并得到了其晶胞参数。测量了这三种晶体的室温吸收谱和荧光光谱,并计算了吸收光谱和荧光光谱中的相关参数。吸收光谱表明,这三种晶体在805nm处均有较强的吸收,其吸收半峰宽分别为6nm、6nm、7nm,非常适合于LD泵浦。同时根据这三种晶体的荧光光谱计算了其在1．06μm处的发射截面,其峰值分别为：11．6×10-20cm2（Nd3＋：Li3Ba2Y3（MoO4）8）,8．7×10-20cm2（Nd3＋：Li3Ba2Y3（MoO4）8）,6．2×10-20cm2（Nd3＋：Li3Ba2Y3（MoO4）8）。最后,本文将这三种晶体的相关光谱参数与其它一些掺Nd离子的激光晶体进行了对比。结果显示,Nd^3＋：Li3Ba2Re3（MoO4）8（Re=Y,Gd,La）晶体是一种有潜力的固体激光材料。     

Pr~（3＋）/Yb~（3＋）共掺氟化物微米晶体的上转换荧光研究

以乙二胺四乙酸（EDTA）为络合剂,应用水热法合成了Pr3＋/Yb3＋共掺的六方相NaYF4和四方相LiYF4微米晶体.研究了晶相和电声子相互作用对Pr3＋离子荧光特性的影响.在波长为976.4nm激光的激发下,在六方相NaYF4：Yb3＋/Pr3＋和四方相LiYF4：Yb3＋/Pr3＋中分别获得了赤眼可观的上转换荧光发射.与六方相NaYF4：Yb3＋/Pr3＋微米晶体的荧光相比,源于四方相LiYF4：Yb3＋/Pr3＋微米晶体中荧光发射谱线变窄、强度变弱并发生蓝移.分析研究了荧光上转换过程、晶相结构及上转换荧光强度对Yb3＋离子浓度的依赖关系.     

掺杂Ca2+对YVO4晶体拉曼性能的影响

采用提拉法(Czochralsk i)生长了不同Ca2+掺杂浓度的CaxY1-xVO4晶体,计算了晶体中Ca2+的分凝系数.结果表明,随着Ca2+掺杂浓度的增加,分凝系数变小;对CaxY1-xVO4晶体进行了XRD分析,计算了其晶胞参数.测试了常温下晶体的拉曼光谱,对其谱线进行了归属,计算了晶体的受激拉曼散射参数,研究发现Ca2+的掺入有利于提高晶体的拉曼性能.