Nd:Gd3Ga5O12多晶原料合成及单晶生长研究

通过对晶体生长时和生长后原料挥发物的XRD分析,发现在炉膛内壁上的挥发物质是Ga2O3和Ga2O的混合物,而观察窗口及后加热器内壁上的挥发物主要是Gd2O3。为避免原料中Ga2O3的挥发,按化学计量比配料,在1300℃下,采用固相反应法合成了Nd：Gd3Ga5O12(Nd：GGG)多晶原料。用此多晶原料,采用提拉法进行了Nd：GGG单晶生长研究,所获单晶的荧光发射峰位于1061．54nm。对晶体表面的开裂现象进行了分析。     

用液相沉淀法或固相法合成Nd:GGG粉体并制备透明陶瓷

比较了用液相沉淀法或固相法合成的粉体以及最终制得的掺钕钆镓石榴石(neodymium-doped gadolinium gallium garnet,Nd:GGG)陶瓷的性能.结果表明:液相法合成的粉体粒度均匀、粒径小,经干压成型后、在1 650℃低真空(1.1×103Pa)状态下烧结2～3h得到一定透明度的Nd:GGG陶瓷.用固相法制备的粉体成型后、在1 750℃烧结2～3 h得到的Nd:GGG陶瓷完全不透明.测得半透明的Nd:GGG陶瓷的吸收光谱和荧光光谱,计算出807nm的峰值吸收截面为1.0×10-20cm2,最强发射峰在1061nm.     

掺钕钆镓石榴石晶体的激光性能

采用提拉法生长了Nd：Gd3Ga3O12（Nd：GGG）晶体。切割后的样品经过端面抛光,测试了荧光光谱、吸收光谱和激光性能。荧光光谱表明：晶体的最强的荧光发射峰位于1062nm,是Nd^3＋的4^F3/2-4^I11/2谱项导致的荧光发射。由吸收光谱发现：Nd：GGG晶体的最强吸收峰位于808nm,表明该晶体适合于激光二极管泵浦．并且吸收峰强度随掺杂离子浓度的增加而增加。激光性能测试结果表明：激光二极管泵浦时光-光转换效率为33.＋8％,斜效率为57.8％。     

Nd:GGG晶体的体缺陷研究

本文从宏观和微观上研究了Nd:GGG晶体的体缺陷,发现Nd:GGG晶体的体缺陷主要包括开裂、沉积物、空洞和包裹物等.扫面电镜及能谱分析结果表明,空洞中的物质分别为[Gd(Nd)]4Ga2O9、[Gd(Nd)]3GaO6 和[Gd(Nd)]GaO3.包裹物的主要是组分是Ga2O3,是由于晶体生长过程中原料挥发通过固-液界面进入晶体而形成的.     

SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉荧光材料的原位还原制备及其性能研究

以Eu和Dy为激发离子,通过在原料中引入不同比例葡萄糖,在空气气氛条件下,利用葡萄糖的不充分燃烧将Eu3+原位还原为Eu2+,制备出具有Eu2+对应绿光发射的SrAl2 O4基长余辉荧光材料.结果表明:采用该方法制备的荧光粉末其物相主要为SrAl2 O4;添加葡萄糖使得样品的粒径细化且分散均匀;伴随葡萄糖添加量的增加,其发光强度先增后减.该方法解决了采用传统固相反应法制备SrAl2 O4基长余辉荧光材料依赖还原气氛且样品粒径较大难于后期处理等问题,为SrAl2 O4基长余辉荧光材料的进一步应用提供了更大的可能性.     

邻氨基苯甲酸与氯化稀土配合物的固相合成及性质研究

应用固相反应法合成了稀土氯化物与邻氨基苯甲酸的配合物。对配合物进行了组成分析及热谱分析,确定了配合物组成为[RE(LH)2(L)C12]·6H2O(RE:Nd,Eu,Tb;LH:C6H4(NH2)COOH;L:C6H4(NH2)COO-)。通过IR光谱、紫外光谱及摩尔电导的测定推测了配位情况。溶解性实验表明配合物可溶于乙醇,但不溶于水。荧光光谱实验表明,固相反应合成的Tb3+配合物有较好的荧光性能。粒径测量表明:固相合成的配合物[Nd(LH)2(L)Cl2]·6H2O达到纳米级水平。     

Nd:GGG晶体生长、光谱性能及激光性能

采用提拉法生长掺钕钆镓石榴石(neodymium-doped gadolinium gallium garnet, Nd: GGG)激光晶体,选择最佳工艺参数:提拉速率为2～4mm/h:转速为20～40r/min;冷却速率为20℃/h.测试了晶体的吸收和荧光光谱,结果表明:主吸收峰位于808nm,主发射峰位于9430cm-1,对应于Nd3 的4F3/1-4I11/2跃迁.对晶体样品进行了激光性能测试.结果表明:当泵浦功率为900mW时,对泵浦光的吸收效率为85%,激光输出波长约为1μm,激光输出功率为305mW,激光阈值功率为380mW,光-光转换效率达57.8%,斜效率达57.6%.     

Ce:Nd:ZnWO4激光晶体的生长及其光谱性能

采用提拉法生长出光学质量的Nd:ZnWO4,Ce:ZnWO4和Ce:Nd:ZnWO4晶体.通过X射线衍射仪对晶体样品的微观结构进行了分析.测试了晶体的吸收光谱、电感耦合等离子体原子发射光谱和荧光光谱.根据Judd-Ofelt理论计算出Nd:ZnWO4晶体中Nd3 的强度参数为:Ω2=6.820 2×10-20 cm2,Ω4=0.463 3×10-20 cm2,Ω6=0.443 5×10-20 cm2.研究了Ce3 和Nd3 之间的能量转移现象.结果表明:Nd3 在850 nm激发时产生上转换发射峰位于474 nm和572 nm处,分别对应于2G9/2,4K13/2到基态能级4I9/2跃迁,计算出该峰的自发辐射几率为1 360 s-1,荧光寿命为7.353×10-4 s,发射截面为0.905 9×10-23 cm2.     

不同波长响应的Y2O2S:Er3+,Yb3+上转换发光材料的光谱特性

以Y2O2S为基质材料、Er2O3为激活剂、Yb2O3为敏化剂,采用固相反应法制备Y2O2S:Er3+,Yb3+上转换发光材料.采用X射线粉末衍射分析和荧光光谱分析表征样品的结构和发光性能,并分析上转换发光机理.结果表明:在980 nm和1 550 nm红外光激发下,样品发出源于Er3+的2H11/2→4I15/2、4...     

均相共沉淀及凝胶燃烧法制备Yb:GGG纳米粉的比较(英文)

用均相沉淀法和凝胶燃烧法分别合成了掺镱钆镓石榴石粉体(Yb3+Gd3Ga5O12,gadolinium gallium garnet doped with ytterbium,Yb:GGG).借助X射线衍射、透射电镜、热分析、红外光谱及荧光光谱等手段对制备粉体的结构、形貌、热分解过程及光谱特性进行对比分析.结果表明:在900℃煅烧8 h后,2种方法均能获得单相立方的Yb:GGG纳米粉体.均相沉淀法及凝胶燃烧法得到的粉体平均粒径分别约为80 nm和47nm.在488nm激发波长下,2种方法获得的Yb:GGG粉体的荧光光谱相似,荧光发射的最强峰位于1 027nm处,是Yb3+的2F7/2→2F5/2谱相导致的荧光发射.