稀土钕离子对立方晶型FeS2结构及光性能的影响

采用真空、无氧退火方法对立方晶型FeS2进行了稀土钕掺杂实验.利用X射线衍射仪和紫外可见分光光度计对样品的结构及光吸收谱进行了研究.利用Rietveld方法对掺杂样品的结构进行了精修.结果显示:由于稀土钕离子的进入,使得立方晶型FeS2晶格结构发生畸变,从而导致样品光电性能改变.     

黄铁矿（FeS2）薄膜制备和掺杂改性的研究进展

立方晶系的黄铁矿型FeS2薄膜具有高的吸收系数,并且其组成元素储量丰富,无毒,环境相容性好,有望成为新一代薄膜太阳电池吸收层材料.介绍了FeS2的光学特性并详细阐述了FeS2薄膜的制备方法和各工艺方法的特点,叙述了FeS2掺杂改性方面的一些重要研究进展.     

N2气氛烧结La掺杂BaTiO3陶瓷的结构与介电性能

采用水热法合成的BaTiO3粉体，分别掺入La(NO)3摩尔分数为0～2．0％，N2气氛1250℃烧结。利用XRD和SEM观测样品的微观结构，用阻抗分析仪测量了在-50～150℃温度范围内样品的介电性能，研究La(NO)3掺杂量对陶瓷样品显微结构和介电性能的影响。试验结果表明：随着La(NO)3掺杂量增大，样品晶粒尺寸逐渐增大。掺杂摩尔分数小于2．0％时，样品主晶相为BaTiO3四方相，介电损耗变化不明显；掺杂摩尔分数大于0．2％时，有第二相Ba5La4Ti8O22存在，介电损耗激增。室温下的表观介电常数ε1呈倒U型变化，当掺杂摩尔分数为0．8％时，室温下ε1达最大值280000。     

硅离子注入对Ge2Sb2Te5结构和电阻的影响

采用磁控射频溅射法制备了Ge2Sb2Te5薄膜，利用离子注入法研究了硅掺杂对薄膜结构和电阻性能的影响. 研究发现，由于硅的掺杂，Ge2Sb2Te5薄膜的结构不仅保留了原有的面心立方低温晶相和六方高温晶相，而且出现了菱形六面体的Sb2Te3晶相；掺杂硅后，Ge2Sb2Te5薄膜的电阻有较大变化，晶态电阻的提高有利于降低非晶化相变过程的操作电流，薄膜电阻-温度稳定性的改善可保证有较宽的操作电流波动范围.     

La_2O_3和Sm_2O_3掺杂对SrTiO_3陶瓷结构与性能的影响

对SrTiO3陶瓷分别进行了La2O3和Sm2O3微量掺杂改性研究,观察了稀土掺杂后陶瓷样品的显微结构,研究了其介电损耗、相对介电常数及电容量变化率随测试温度变化的规律,分析了样品在不同测试电压下的绝缘特性。研究结果表明,La2O3和Sm2O3的微量掺杂对SrTiO3陶瓷的影响相似。稀土掺杂后,样品的晶粒尺寸变小,介电损耗增大,相对介电常数明显提高,电容量变化率明显改善,绝缘电阻明显减小。当稀土掺杂量高于0.2%(摩尔分数)时,La2O3的细晶效果比Sm2O3更明显。     

ZnO∶Tb纳米晶的制备、结构与发光性质

采用乙醇溶液中水解醋酸盐的方法合成了一种稀土掺杂的半导体纳米材料——掺铽的ZnO纳米晶,并对其结构与发光性质进行了研究,结果表明掺铽的ZnO纳米晶为六方纤锌矿结构,纳米颗粒表面有醋酸根络合物使颗粒之间互相分散,ZnO纳米基质与发光中心之间存在能量传递,引起稀土铽的特征发光．     

硅离子注入对Ge2Sb2Te5结构和电阻的影响

采用磁控射频溅射法制备了Ge2Sb2Te5薄膜,利用离子注入法研究了硅掺杂对薄膜结构和电阻性能的影响.研究发现,由于硅的掺杂,Ge2Sb2Te5薄膜的结构不仅保留了原有的面心立方低温晶相和六方高温晶相,而且出现了菱形六面体的Sb2Te3晶相;掺杂硅后,Ge2Sb2Te5薄膜的电阻有较大变化,晶态电阻的提高有利于降低非晶化相变过程的操作电流,薄膜电阻-温度稳定性的改善可保证有较宽的操作电流波动范围.     

硅离子注入对Ge2Sb2Te5结构和电阻的影响

采用磁控射频溅射法制备了Ge2Sb2Te5薄膜,利用离子注入法研究了硅掺杂对薄膜结构和电阻性能的影响.研究发现,由于硅的掺杂,Ge2Sb2Te5薄膜的结构不仅保留了原有的面心立方低温晶相和六方高温晶相,而且出现了菱形六面体的Sb2Te3晶相;掺杂硅后,Ge2Sb2Te5薄膜的电阻有较大变化,晶态电阻的提高有利于降低非晶化相变过程的操作电流,薄膜电阻-温度稳定性的改善可保证有较宽的操作电流波动范围.     

化学气相沉积4H-SiC同质外延膜的生长及其特征

采用常压化学气相沉积（APCVD）方法在偏向〈1120〉晶向8. 的p型4H-SiC (0001) Si-面衬底上进行同质外延生长. 霍尔测试的结果表明，非有意掺杂的外延膜层导电性为n型. XRD测试显示各个样品只在位于2θ=355. 附近出现一个谱峰，表明外延膜是SiC单晶. 在低温PL谱中，对于在较低温度下外延生长的4H-SiC样品，在1.8～2.4eV范围内出现很宽的谱峰. 而在该样品的Raman谱中，也观察到了典型的3C-SiC的特征峰，表明该样品含有立方相SiC的混晶，这与PL谱获得的结果相吻合.     

纳米SnO_2粉体的制备与掺杂研究

利用液相沉淀法制备了一系列掺杂型SnO2纳米粉体,晶粒度小于20 nm。研究了Ni2+、Co2+、Cu2+掺杂对SnO2粉体物相结构、晶化行为及晶粒度的影响。分析认为,各SnO2粉体样品都属于金红石结构,掺杂离子以类质同象方式进入SnO2晶格,对SnO2晶胞参数、结晶度、晶粒度等方面产生影响,其中Ni2+和Cu2+的掺入影响较大,可对SnO2晶粒生长有明显的抑制作用,大大降低其晶粒度。     

Ba6-3xNd8+2xTi18O54晶体结构与微波介电性能的研究

采用纳米Nd2O3以较低温度烧结出性能优良的Ba6-3xNd8 2xTi18O54(BNT)微波介质陶瓷。以X-射线衍射法测定了BNT陶瓷粉末的室温点阵常数,确定其空间群为Pbam。分析了BNT晶格结构随配比x的变化情况,与Ba6-3xSm8 2xTi18O54(BST)、Ba6-3xEu8 2xTi18O54(BET)进行比较,结果表明各离子在ab晶面内的分布对Ba6-3xR8 2xTi18O54(BRT)微波介电性能的影响较大。给出了BRT介电常数和品质因数变化的可能解释,即BRT因配比x及稀土元素的不同而产生晶格变化所致。     

Thermo-optical characterization of CdZnS nanoparticle colloids

Thermo-optical properties of cadmium zinc sulfide (CdZnS) nanoparticle colloids are investigated by interferometry technique. The nanoparticle colloids are synthesized by an improved co-precipitation method. Transmission electron microscopy, UV–vis spectrometry and X-ray diffraction analysis are used to characterize the CdZnS nanocrystals. The thermo-optic coefficient of the colloids has been determined using a Fizeau interferometer. For this purpose, the interference patterns are deformed by a photothermal phase shift which is locally induced in the sample by the focused pump laser beam. The change in the refractive index at this region imposes a shift on the phase of the fringe patterns. Fourier analysis performed on the interference patterns allows us to estimate the values of the thermo-optic coefficient and nonlinear refractive index of the sample. It is shown that the CdZnS nanoparticle colloids enhance the absorption of the laser light and induce high rise in the temperature of the sample, which leads to the nonlinear phase shift.     

Optical properties of Eu3＋, Dy3＋ co-doped ZnO nanocrystals

ZnO nanocrystals doped with trivalent europium ions （Eu3＋） and dysprosium ions （Dy3＋） were synthesized by the pre- cipitation method. The structural and optical properties of the samples are investigated by the X-ray diffraction （XRD） and photoluminescence （PL）. The results show that rare earth ions are incorporated into the lattice of ZnO, and the combination of blue, green and red emissions can be obtained. Specially, the emission can be obtained even under the nonresonant excitation of 320 nm, which is explained based on the energy transfer. The concentration quenching mechanism is also presented in this paper.     

退火温度对Tb催化GaN纳米棒的影响

用稀土金属铽(Tb)作催化剂,通过磁控溅射和退火氨化法成功制备出大量单晶GaN纳米棒,并研究退火温度对GaN纳米棒表面形貌、晶体质量和发光特性的影响。扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和光致发光谱(PL)测试结果显示,随着退火温度的升高,纳米棒的直径和长度增大,结晶质量先变好后变差,PL测试发现了位于369nm处的强发光峰和387nm处的弱发光峰,其发光强度随退火温度的升高先增强后减弱,发光峰的位置并不改变,进而得出了制备GaN纳米棒的最佳退火温度为950℃。利用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对950℃下制备的样品进行检测,结果显示样品为六方纤锌矿结构的单晶GaN纳米棒。     

InP（Yb）晶体结构和发光特性的研究

用离子注入法配合优化退火新技术制成了一种高效发光材料ＩｎＰ（Ｙｂ）；用高灵敏度激光光谱仪测量了该材料的发光特性（ＰＬ），并研究了离子注入和退火过程中发光特性的变化，对ＰＬ谱峰作出辨认；用Ｘ射线衍射谱（ＸＤＳ）测量分析晶格结构和注入损伤（缺陷）；研究了原材料的掺杂（Ｓｎ）对发光特性的影响；较深入地探讨了该材料的发光机制，并用一改进ＲＥ发光中心模型阐明该材料的激发发光过程。     

稀土Er掺杂的MoSe2纳米线的制备及发光特性研究

本文研究了稀土掺杂硒化钼(MoSe₂)垂直纳米线 的制备及光学特性。以分析纯硒化钼 粉末为原料,采用热蒸发方法在Si衬底上沉积硒化钼垂直纳米线,并在其生长过程中利用硝 酸鉺进行原位掺杂。利用原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见分光光度计 和 荧光光谱仪研究了掺杂硒化钼薄膜的表面形貌﹑晶体结构﹑光吸收和特性。发现掺杂后MoSe ₂纳米线的结晶性更强,长度增加2倍以上。同时,掺杂后纳米线的可见光吸收和光致发光 强 度明显增强,760 nm处MoSe₂纳米线的带间跃迁的本征发射增强4倍 以上。另外,Er³⁺掺杂后 ,在590 nm和650 nm处增加了2个来自Er³⁺离子的发射,说明稀土掺杂后发光峰增加,使 光谱谱线更加丰富。以上结果表明,稀土掺杂可显著增强硒化钼的结晶性、光吸收和发光效 率,使其可用于制备超薄、高效率的太阳能电池、光探测器等光电子器件。     

(1-x)CaTiO_3-x(Li_(1/2)Ln_(1/2))TiO_3高介微波介质陶瓷

研究了烧结温度、组成和稀土元素对(1-x)CaTiO_3-x(Li_(1/2)Ln_(1/2))TiO_3(x=0.3、0.5(摩尔分数); Ln=La、Nd、Sm)微波介质陶瓷的晶体结构和微波介电性能的影响.X-射线衍射(XRD)分析表明,除(1-x)CaTiO_3-x(Li_(1/2)Ln_(1/2))TiO_3(x=0.5,Ln=Nd)陶瓷中含有少量Nd_2Ti_2O_7外,其余陶瓷均形成了单一的正交钙钛矿相.x=0.5的样品微波介电性能明显优于相应的x=0.3的样品.(1-x)CaTiO_3-x(Li_(1/2)Ln_(1/2))TiO_3(x=0.5)陶瓷微波介电性能:介电常数ε=160,品质因数与频率之积Qf =1 200 GHz,频率温度系数τ_f=-97×10~(-6)/℃(Ln=La);ε=129,Qf=2 000 GHz,τ_f=-52×10~(-6)/℃(Ln=Nd);ε=118,Qf=2 305 GHz,τ_f=-45×10~(-6)/℃(Ln=Sm).     

稀土掺杂光功能玻璃及器件应用（特邀）

稀土的发光和激光性能都是由其4f电子在不同能级之间的跃迁产生的。由于稀土离子的独特性能,使得稀土掺杂光功能玻璃无论作为主动还是被动元器件,均在高功率激光系统发挥着重要作用。掺钕磷酸盐激光玻璃和掺铒磷酸盐激光玻璃,具有高稀土离子掺杂浓度、大尺寸和高均匀制备特性,分别是1 um和1.5 um人眼安全波段重频-大能量激光器的重要增益介质材料;光致热折变玻璃及体光栅器件,可实现波长选择和模式选择功能,具有衍射效率高、热稳定性好和抗损伤阈值高等特点,是高功率激光系统中重要的、多功能元器件。文中主要介绍了上海光机所最近几年在掺钕磷酸盐激光玻璃,掺铒磷酸盐激光玻璃以及掺铈的光致热折变玻璃及体光栅器件的研究进展。     

Enhanced photoluminescence from CdS nanocrystals encapsulated by PVP and SHMP

The effects of the stabilizing agent on the structural and luminescence properties of cadmium sulfide (CdS) nanocrystals have been investigated. Samples were prepared by chemical precipitation method using sodium hexametaphosphate (SHMP) and polyvinyl pyrrolidone (PVP). The structural and optical properties have been studied by X-ray diffraction (XRD), ultraviolet-visible (UV-Vis) absorption, photoluminescence (PL) and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. XRD patterns confirm the presence of cubic zinc blend crystal structure with space group F-43m. The results show the variation in crystallite size with change in surfactant. Blue shift in absorption edge as compared to bulk CdS is found. PL results represent broad and very intense red emission with smaller particle size due to modification of surface emitting states with surfactant.     

掺Eu3+, Sm3+, Tb3+的TTFA配合物敏化发光效应的实验研究

为了研究稀土离子的α-噻吩甲酰三氟丙酮(α-thienyltrifluoroacetone,TTFA)配合物中敏化发光效应,对自行制备出的稀土离子Eu3+,Sm3+和Tb3+单掺TTFA配合物Eu(TTFA)3,Tb(TTFA)3,Sm(TTFA)3及3种稀土离子两两共掺的配合物的荧光光谱进行了分析,得出了稀土离子Eu3+,Sm3+,Tb3+与配体TTFA的敏化特性以及稀土离子Eu3+,Sm3+和Tb3+之间的敏化特性。Eu(TTFA)3,Tb(TTFA)3,Sm(TTFA)3及3种稀土离子共掺的配合物中,稀土离子Eu3+,Sm3+,Tb3+与配体TTFA及Eu3+,Sm3+,Tb3+之间有明显的敏化效应。结果表明,将其用于聚合物光纤放大器具有良好的发展前景。