Bi~(3+)/Yb~(3+)共掺GdVO_4近红外发光性能研究

使用高温固相法制备了一种新的Bi3+,Yb3+共掺杂GdVO4量子裁剪近红外发光材料,该材料在波长为250~400nm的紫外光激发下发射出很强的近红外光(900~1100nm).由于体系中Bi3+离子的引入,相对于Gd0.9Yb0.1VO4,Gd0.87Yb0.1Bi0.03VO4在989nm处的近红外发光强度提高近120%,且其激发峰也从323nm红移至341nm,整个激发谱带更宽,更有利于实际应用.由于Yb3+离子既可以利用基质中的VO3-4电荷迁移态跃迁的能量,也可以同时利用Bi3+的1S0-3P1能级跃迁传递能量,相对于目前报道的理论量子裁剪效率最高的YVO4:Bi3+,Yb3+,GdVO4:Bi3+,Yb3+无论其近红外发光强度还是可见光发光强度强度皆有提升,是一种很有希望的紫外宽带激发近红外发光材料.     

稀土Gd~(3 )的掺杂对Sr_2CeO_4∶Eu中Eu~(3 )发光的影响

采用共沉淀方法,合成了Gd3 和Eu3 共掺杂的Sr2CeO4荧光体.当Eu3 浓度较小(掺杂浓度为2%)时,Gd3 离子对Sr2CeO4的蓝带发射及附着在其上面的Eu3 的特征跃迁起猝灭作用;而当Eu3 的浓度较高(掺杂浓度为8%)时,Gd3 离子对Sr2CeO4的蓝带发射及附着在其上面的Eu3 的特征跃迁起敏化作用,尤其是当Gd3 离子的掺杂浓度为3%时,Eu3 的5D0-7F2跃迁发射(615nm)增强为原来的132%.     

柠檬酸-硝酸盐燃烧法合成Lu3+和Gd3+共掺杂CeO2及其复合电解质的中温电性能

本文以柠檬酸-硝酸盐燃烧法合成Lu3+和Gd3+共掺杂CeO2,再与二元硫酸盐制备复合电解质Ce0.8Gd0.1Lu0.1O2-α-KLiSO4.采用X射线衍射技术测定单一Ce0.8Gd0.1Lu0.1O2-α和复合Ce0.8Gd.1Lu0.1O2-α-KLiSO4电解质的晶体结构.用交流阻抗法测定复合电解质在500-...     

Er3+:Y0.5Gd0.5VO4晶体中Er3+离子的光谱特性

用提拉法(CZ法)生长出大尺寸、光学质量好的Er3 :Y0.5Gd0.5VO4单晶.在室温下,测量Er3 :Y0.5Gd0.5VO4晶体的吸收光谱、荧光光谱以及上转换荧光;利用Judd-Ofelt理论计算了Er3 离子在Y0.5Gd0.5VO4晶体中的振子强度P JJ′、自发辐射跃迁几率AJJ′和激发态荧光寿命τJ等光谱参数,在此基础上得出了Er3 :Y0.5Gd0.5VO4晶体的光学特性.     

A9Ln0.95Eu0.05（VO4）7(A=Mg2+,Ca2+,Sr2+,Ba2+;Ln=Y3+,La3+,Gd3+)的光致发光（英文）

用固相反应法制备A9Ln0.95Eu0.05(VO4)7(A=Mg2+,Ca2+,Sr2+,Ba2+;Ln=Y3+,La3+,Gd3+)样品,研究它们的光致发光性质.所有Eu3+掺杂的样品能被310 nm的近紫外光激发,它的特征发射峰是由于Eu3+的5D0-7F j(j=1,2,3,4)跃迁引起的.然而,对于Mg9Gd0.95Eu0.05(VO4)7样品,在450～800 nm波长范围内呈现出很宽的发射谱.Mg9Gd0.95Eu0.05(VO4)7的宽发射谱是VO43-的本质发射,源于Mg9Gd0.95Eu0.05(VO4)7样品中VO4四面体的严重晶格畸变.Mg9Gd0.95Eu0.05(VO4)7很宽的发射谱表明其在发光器件中有潜在应用价值.     

不同稀土元素掺杂钛酸钡能带结构与态密度的计算

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,研究了几种不同稀土元素La、Sm、Gd、Dy、Ho、Yb、Lu对BaTiO 3掺杂前后的能带结构和态密度,并且进行了分析。计算结果表明：与未进行掺杂的BaTiO 3结构相比,La、Sm、Gd、Dy、Ho、Lu六种掺杂体系费米能级穿过导带区,体系均呈现一定的导电性,而Yb的掺杂体系没有表现出明显的金属性。     

Yb~(3+),Er~(3+)共掺MWO_4(M=Cd,Ba)纳米晶体的制备及发光性能

以CTAB为表面活性剂,采用水热法合成了Yb,Er共掺MWO4(M=Cd,Ba)纳米晶体.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和荧光分光光度计等手段对产物的组成、形貌和荧光性质进行了系统表征.结果表明:Yb3+,Er3+掺杂钨酸盐的发光条件随着M种类的不同而有较大的差异,水热合成的CdWO4:Yb3+,Er3+纳米晶体在980 nm激光照射下用肉眼可观察到明显的绿色上转换发光,而BaWO4:Yb3+,Er3+晶体高温煅烧到900℃才能观察到明亮的绿色发光.研究了温度对上转换发光强度的影响,讨论了两种晶体的上转换发光性质.     

LaBa2VO6∶Eu3+红色荧光粉的制备及其发光性能

采用改进高温固相法合成了Eu3+掺杂的LaBa2VO6红色荧光粉,用X-射线衍射仪和荧光分光光度计对样品进行了表征.结果表明:煅烧温度为900℃时,晶型形成比较完全,Eu3+成功掺入LaBa2 VO6晶格中;荧光强度随着Eu3+掺杂浓度的升高先增强后减弱,Eu3+的最佳掺杂浓度(Eu3+取代La3+的摩尔百分比)为11％;用466nm激发光源激发样品显示出强616nm红光发射.该荧光粉与蓝光LED相匹配,适合用于蓝光转换型红色荧光粉.     

Er3+:Y0.5Gd0.5VO4晶体荧光光谱性质

室温下测量了用968 nm LD激发Er3+:Y0.5Gd0.5VO4晶体的上转换发光,并讨论其上转换发光机制.同时测量了Er3+:Y0.5Gd0.5VO4晶体的荧光光谱和吸收光谱,发现Er3+:Y0.5Gd0.5VO4晶体的荧光半高宽可达68 nm,利用McCumber理论计算了1 531 nm处的受激发射截面为3.52 pm2,这表明Er3+:Y0.5Gd0.5VO4晶体是一种优良的潜在上转换激光器增益介质.     

Gd_2O_3中掺杂Eu~(3+)和Yb~(3+)荧光粉的制备及荧光性能

采用溶胶-凝胶法制备了Gd2O3∶Eu3+,Gd2O3∶Yb3+与Gd2O3∶Eu3+,Yb3+荧光粉,对制备条件进行了研究,且进行了样品的物相表征.结果表明,Yb3+在高掺杂浓度下存在浓度猝灭,Eu3+可以通过共合作能量传递过程和交叉弛豫过程有效地将能量传递给临近的一对Yb3+离子.Gd2O3∶Eu3+,Yb3+在Eu3+的特征激发峰314 nm激发时,可以产生550~750 nm的Eu3+的特征发射和900~1100 nm的Yb3+近红外特征发射两个波段光谱.制备的Gd2O3∶Eu3+,Yb3+荧光粉可以将硅太阳能电池吸收较弱的300~550 nm的高能光子转换为两个响应较好的近红外光子.     

CdGeAs2多晶合成研究

以高纯(6N)Cd、Ge和As单质为原料,按CdGeAs_2的化学计量比配料,采用机械振荡和温度振荡相结合新方法合成出CdGeAs_2多晶锭,经X射线粉末衍射分析表明合成产物为高纯单相的CdGeAs_2多晶.用20℃/min的升温和降温速率对合成的CdGeAs_2多晶进行了DTA分析,结果显示CdGeAs_2多晶的熔化温度为669.24℃、结晶温度为615.55℃.根据DTA分析结果设计CdGeAs_2晶体生长温场,采用改进的Bridgman法生长出外观完整、尺寸为φ15 mm×45 mm的CdGeAs_2晶体,并对其进行解理实验,获得了完整、光滑的解理面,经XRD分析结果显示,连扫谱呈现(101)面的四级衍射峰,(101)面回摆谱峰尖锐、对称性好.     

新型红色长余辉发光材料Gd2O2S:EU3+,Si4+,Ti4+的合成及性能表征

采用高温固相反应法首次合成了新型红色长余辉发光材料Gd2O2S:Eu3+,Si4+,Ti4+.用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、分光光度计等对合成产物进行了分析与表征.结果表明:Gd2O2S:Eu3+,Si4+,Ti4+的晶体结构与Gd2O2S相同,为六方晶系.颗粒的形貌为类球形.Gd2O2S:Eu3+,Si4+,Ti4+的激发光谱呈250～400 nm宽带状,激发光谱主峰位于365 nm;发射光谱为线状光谱,归属于Eu3+的5DJ(J=0,1)→7FJ(K=0,1,2,4)跃迁.最强的发射峰为627 nm和617 nm,均属于5D0→7F2跃迁,且627 nm的发射峰明显远强于617nm,显示出纯正的红色发光;并且Si4+和Ti4+离子的共掺杂可显著延长样品Cd2O2S:Eu3+的余辉时间.     

Er_(1-x)(Gd,y)_xAl_3(BO_3)_4晶体生长及其光谱特性

采用 Li_2B_4O_7、 K_2M为_3O_(10) 两种助熔剂生长了新型 Er_(1-x)(Gd,y)_xAl_3·(BO_3) _4激光晶体。研究了助熔剂的蒸发特性,测量了它们的蒸发活化能。用x 射线衍射法测量了晶体的结晶温度。详细地测量了该晶体的光谱并给出了Er~(3+)在该晶体中的能级结构图。     

晶体电场对离子自旋─轨道耦合参数的影响

晶体电场对三价稀土离子自旋─轨道耦合参数有影响，是人们长期怀疑但尚无人作过定量分析与计算的问题．本文从相对论Ｄｉｒａｃ方程式给出的电子自族─轨道耦合参数表达式出发，以稀土氯化物为例，首次详细计算了晶体电场对稀土离子（Ｃｅ３＋、Ｐｒ３＋、Ｎｄ３＋、Ｓｍ３＋、Ｅｕ３＋、Ｇｄ３＋、Ｄｙ３＋、Ｅｒ３＋、Ｙｂ３＋）４ｆ自旋─轨道耦合参数贡献的相对大小．计算结果表明：晶体电场对电子自旋─轨道耦合参数的贡献至多占稀土离子核库仑场贡献的万分之一，因此可以忽略不计．寻找电子自旋─轨道耦合参数实验值与理论值差别的途径，应该从离子的电子结构本身着手来研究．     

1，4－双（1＇苯基－3－甲基－5＇氧代吡唑－4＇－基）－1，4苯二酮稀土配合物的合成与表征

本文报道了１４种新的固态稀土元素配合物（除Ｃｅ、Ｐｍ、Ｌｕ外），它们是用稀土的硝酸盐与１，４－双（１＇苯基－３＇－甲基－５＇－氧代吡唑－４＇－基）－１，４苯二酮（简写为Ｈ２Ｌ）在乙醇－水溶液中于ｐＨ＝５．８～６．０条件下反应制得的。配合物的分子式为ＲＥ２Ｌ３·ｎＨ２Ｏ（ＲＥ＝Ｌａ，Ｎｄ，ｎ＝８．ＲＥ＝Ｐｒ，Ｓｍ，ｎ＝６．ＲＥ＝Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｓｃ，Ｙ，ｎ＝５）。用化学分析，元素分析，紫外，红外，质子核磁共振，热分析和荧光光谱对配合物进行了研究。根据以上研究，认为配合物具有双核结构。     

重稀土离子同乙酰水杨酸和邻菲罗啉三元配合物的研究

合成了重稀土离子（ＲＥ３＋）同乙酰水杨酸（Ａｓａｌ）和邻菲罗啉（Ｐｈｅｎ）的固态三元配合物．通过元素分析，确定了三元配合物的组成为ＲＥ（Ａｓａｌ）３·Ｐｈｅｎ；考察了三元配合物的红外光谱、热稳定性、紫外光谱和溶解性．     

杂化材料[Mn(H_2O)(2,2′-bipy)V_2O_6]的合成与表征

合成并表征了新化合物[Mn(H2O)(2,2′-bipy)V2O6],且对化合物进行了相应的红外、热重分析.结果表明:该化合物的空间群是Pca2(1),其晶胞参数为a=9.1702(2),b=10.4773(8),c=14.5231(3),V=1393.54(10)3且Z=4;该化合物的结构特征是钒氧四面体[VO4]以共顶点构成的钒氧链,[MnN2O4]八面体将钒氧链连成层;配体2,2′-联吡啶则分布于层的上下两侧,并以π—π相互作用将层与层之间连接起来.     

晶体硅光伏电池的材料优化

介绍了调制阳光频率实现太阳光波上下量子剪裁的两种方式:掺杂稀土离子和微纳米结构化硅基材料.以Lu2O3为基质,采用共沉淀法制备了Tb3+和Yb3+共掺的下转换粉末;以NaYF4为基质,采用热水法制备了Er、Yb和Tm共掺的上转换粉末.实验证明Lu2O3:Tb3+,Yb3+纳米粉末中,一个高能光子可剪裁成2个974 nm的近红外光子.而NaYF4:Er3+,Yb3+,Tm3+共掺的上转换材料也有显著的上转换效果,仅用1 122 nm激光照射0.25 cm2实验硅光电池片可增加电池光电流密度0.06 mA/cm2.设计了具有纳米结构的PIN.简述了通过梯度掺杂制结增强光伏效应的原因.     

激光晶体Tm3+/Yb3+:GdAl3(BO3)4的生长和光谱性能研究

采用助熔剂法生长了优质透明的Tm3+/Yb3+:GdAl3(BO3)4晶体.在室温下测试了晶体的偏振吸收谱,对谱图中的7个吸收峰进行了能级归属,并计算了偏振吸收截面.实验表明,晶体能够采用两种商业化的InGaAs LD或GaAlAs LD进行泵浦.讨论了Yb离子敏化Tm离子过程中能量传递的方式,并展示了晶体在多波长激光方面潜在的应用前景.