掺Mn近化学计量比铌酸锂晶体生长及其性质

采取中频加热和TSSG的方法,从掺入了6%(质量分数)K2O的同成分Li2O-Nb2O5熔体中生长出了近化学计量比铌酸锂单晶,其铁电畴结构为单畴结构,居里温度为1191.5℃.在此基础上,分别掺入0.05%(质量分数),0.16%(质量分数)和0.32%(质量分数)的氧化锰,生长了掺Mn近化学计量比的铌酸锂晶体,其铁电畴结构也均为单畴结构,居里温度分别为1195.3、1201.5和1219℃.对这4个晶体进行的红外光谱测试的结果表明均在3466cm-1有一吸收峰.通过二波耦合实验,我们对不同掺杂浓度的4种晶体进行了光折变性能测试.     

Ni2+掺杂近化学计量比铌酸锂晶体的近红外发光特性

研究了Ni2+掺杂近化学计量比铌酸锂(Ni2+:SLN)晶体的近红外发光特性.用980 nm LD光激发,Ni2+:SLN单晶的近红外发光中心位于1087 nm,荧光峰半高宽约为72 nm.晶体荧光衰减特性的测定结果表明,其室温荧光寿命为～240μs.晶体的近红外的宽带发光,源于Ni2+离子八面体格位的3T2g(3F)...     

Cr~(3 )∶LiNbO_3单晶的坩埚下降法生长及其特征研究

用坩埚下降法技术,选用同成分化学计量的铌酸锂为初始原料,在合适的生长速度(1~4mm/h)与温度梯度(20~30℃/cm)下成功地生长出了无宏观缺陷、掺杂不同Cr3 离子浓度的铌酸锂单晶。测定了晶体的吸收光谱。Cr3 离子在晶体中以三价态存在,沿着生长方向晶体中 Cr3 离子的含量逐步减少。用顺磁共振谱(EPR)研究了晶体中 Cr3 离子的格位情况,结果表明Cr3 离子取代 Li 与 Nb 两种格位。测定了晶体的发射光谱并研究了发射强度随吸收强度的变化关系。     

Cr3+:LiNbO3单晶的坩埚下降法生长及其特征研究

用坩埚下降法技术，选用同成分化学计量的铌酸锂为初始原料，在合适的生长速度(1-4mm／h)与温度梯度(20～30℃／cm)下成功地生长出了无宏观缺陷、掺杂不同Cr^3 离子浓度的铌酸锂单晶。测定了晶体的吸收光谱。Cr^3 离子在晶体中以三价态存在，沿着生长方向晶体中Cr^3 离子的含量逐步减少。用顺磁共振谱(EPR)研究了晶体中Cr^3 离子的格位情况，结果表明Cr^3 离子取代Li与Nb两种格位。测定了晶体的发射光谱并研究了发射强度随吸收强度的变化关系。     

掺Eu(3+)近化学计量比铌酸锂晶体的生长与光谱特性

以K2O为助熔剂,采用大的固液界面温度梯度(90～100℃),应用坩埚下降法成功地生长了含Eu(3+)离子(原料中初始Eu(3+)摩尔浓度0.95%)的近化学计量比铌酸锂单晶.测定了晶体中Eu(3+)离子的浓度以及晶体的室温吸收光谱、激发与发射光谱.根据晶体吸收边的位置,估算出晶体中Li2O的摩尔分数含量为约49.47...     

S、Eu2O3共掺杂天然方钠石光致发光特性

采用固相法制备了S、Eu2O3共掺杂天然方钠石的橘黄荧光粉末Na8Al6Si6O24Cl2∶S2-,Eux3+(密度x=1%、3%、5%和10%(质量分数))。用XRD对其结构进行了表征。研究了室温和低温下该粉末的激发光谱、发射光谱特性。在265nm激发下的发射光谱包括由Eu3+中4f6(5 D0)→4f6(7FJ)(J=0、1、2、3、4)跃迁产生的、峰值在581～707nm间的光谱带和由Mn2+的4 T1→6 A1跃迁产生的、峰值在496nm的光谱带。改变方钠石掺杂的两种元素的质量分数研究了方钠石的发光特性。实验结果表明,S2-和Eu3+离子之间有能量抵消。     

ZrO_2-Y_2O_3∶Co或Ce晶体热处理前后的杂质电荷态和禁带迁移

空气中生长(YSZ)ZrO_2-Y_2O_3(88∶12mol%)∶0.3wt%CoO 晶体的透射光谱呈现二个部分:<500nm 短波部分强的非结构吸收归为 Co~(3+)+O~(2-)→Co~(2+)+O~-电荷转移;以及六配位 Co~(2+)离子特征吸收,~4T_1(F)→~4T_1(P)560nm 和~4T_1(F)→~4A_2(F)605nm.该晶体经木炭包裹下加热到900℃后,除了禁带从3.97ev 变为4.43eV 外,短波部分和500～800nm(特别是500～605nm)范围吸收降低,然而,整个谱形尚无变化.未处理晶体包含 Co~(3+)和 Co~(2+),特殊热处理使 Co~(3+)转化为 Co~(2+),晶体由紫色变为蓝色.原来吸收边(3.97eV)是氧的 p 价带的电子到 Co~(2+)+F~+激发态造成的,4.43eV 新的吸收边认为是直接光学还原 Zr~(4+)→Zr~(3+)以及部分未还原 Co~(2+)离子共同作用.YSZ∶0.3wt%CeO_2晶体经真空、1300℃、6h 还原后,连结 Ce~(3+)离子基态~4F_(5/2)(4f)到5d 态跃迁的380～600nm(峰值在460nm)宽带吸收增加,晶体颜色由浅黄色变为桔黄.它的禁带由4.00eV 变为4.43eV.为了证实 YSZ∶Ce 晶体缺陷结构的存在和杂质离子价态,测量了这个晶体热处理前后的电子顺磁共振(ESR).由单电荷(Y_(Zr)V_0)′自由自旋和 Fe~(3+)离子的 ESR 信号变化,反推铈杂质在 YSZ 晶体中的价态变化.     

Cr3+:LiNbO3晶体生长和光谱特性的研究

采用提拉法从近化学计量比的熔体中生长出尺寸为φ20mm×60mm的优质LiNbO3Cr(CLN)晶体,其光学均匀度为7.05E-005.进行了吸收和荧光光谱的测定研究.吸收谱测试表明Cr3+离子在晶体中有两个宽且强的吸收带及两个微弱的吸收线,两宽带中心波长分别为481和657nm,对应于4A2→4T1和4A2→4T2两个具有相同的总自旋能级之间的跃迁,在4A2→4T2吸收宽带的长波边缘处有个很小的吸收峰,其波长为727nm,对应于4A2→2E(R线)的跃迁.荧光测试表明当激发波长为660nm时,CLN晶体荧光宽带和一个较弱的荧光线峰并存,宽带范围为800～982nm,峰值波长为870nm,对应于4T2→2E,4A2的联合能级跃迁,荧光线峰波长约为752nm,其强度较弱,相应于2E→4A2(零声子线)能级跃迁.计算了晶场强度和Racah参数,其Dq,B,G大小分别为1522.1、542.5和3218.7cm-1,Dq/B=2.81,晶体属于强场介质.研究表明,CLN晶体具备可调谐激光晶体的基本光谱要求,且有良好的物化性能,可以实现宽频带可调谐激光输出.又具有较大的倍频系数,有望实现410nm附近紫外的自倍频激光输出.     

高均匀性高掺镁铌酸锂晶体的生长与表征

采用提拉法生长了高掺镁铌酸锂晶体,并采用高温极化法使晶体单畴化.为研究晶体的成分均匀性、光学均匀性及铁电畴均匀件,采用光谱、激光干涉、电子探针、显微观察等表征手段测定与观察了晶体的紫外吸收边、OH吸收峰、折射率梯度△n、晶体径向上的微观成分及晶体的铁电畴结构.结果表明:通过采用合适的生长组分和改进提拉法生长工艺获得了高质量的高掺镁铌酸锂晶体.晶体的紫外吸收边位于308 nm附近,OH吸收峰位于高抗光损伤阈值特征峰2828 nm处,光学均匀性达△n5.11×10~(-5).在1200℃下通过外加电场极化获得了高均匀性且完全单畴的铁电畴结构.     

低维纳米立方相Li_4Mn_5O_(12)的制备及锂吸附性能

以MnSO4·H2O和(NH4)2S2O8为原料通过控制水热反应条件合成了纯的四方相β-MnO2纳米氧化物,进一步通过低温固相法制备了立方相Li4Mn5O12,经酸浸脱锂后得到对Li+具有特殊选择性的MnO2离子筛.用XRD、HRTEM、SAED、吸附等温线、吸附动力学及共存金属离子的分配系数等手段对产物的晶相结构和Li+选择性吸附性能进行了研究.HRTEM和SAED图像表明氧化物MnO2、前驱体Li4Mn5O12和离子筛MnO2均为低维纳米棒.离子筛的最大吸附量达到6.6mmol/g,且当Li+初始浓度仅为5.0mmol/L时,离子筛的吸附量即可达到约5.0mmol/g,这对于在海水或锂离子浓度极低的盐湖卤水提锂具有重要的实用意义.