GeS2-Ga2S3-CdS硫系玻璃的红外光谱研究

采用熔融急冷法制备GeS2-Ga2S3-CdS硫系玻璃，利用中、远红外光谱对玻璃结构进行深入探测和分析。玻璃的中红外光谱研究表明，玻璃中存在S-S同极键，且随Ga2S3和CdS含量的增加而增强；玻璃样品的红外截止波长不随玻璃组成的变化而变化；若干杂质吸收峰都可以归结于玻璃制备过程中氧、氢和H2O的污染以及玻璃表面的氧化。玻璃的远红外光谱研究表明，玻璃的基本结构单元是[GeS4/2]和[GaS4/2]，存在Ge（Ga）-（Ga）Ge金属键，CdS的加入导致玻璃中四面体结构单元的数目发生变化。     

含氟化物的钡镓锗酸盐玻璃形成及其热性能

在钡镓锗酸盐玻璃中引入氟化物,研究了BaF2-Ga2O3-GeO2和BaF2-GaF3-GeO2系统的玻璃形成区,并采用差热分析法研究了成分对玻璃热性质的影响。研究表明:随玻璃组分中氟化物含量增加,玻璃形成区减小;在含氟化物的钡镓锗系统中,析晶温度Tx随Ga含量增加出现极大值,转变温度Tg出现极小值;在Ga含量不变的情况下,Tx随BaF2含量增加出现极大值(摩尔分数),在BaF2-Ga2O3-GeO2系统中,20BaF2系列玻璃的最佳Ga2O3含量约为16.5%,15Ga2O3系列玻璃的最佳BaF2含量约为15.5%;在BaF2-GaF3-GeO2系统中,10BaF2系列玻璃的最佳GaF3含量约为20.0%,15GaF3系列玻璃的最佳BaF2含量约为10.0%。     

Bi2O3-Ga2O3-CdO系统玻璃的Raman光谱和X射线光电子能谱研究

用X射线光电子能谱和Raman光谱研究了Bi2O3-Ga2O3-CdO系统玻璃的结构，Raman光谱曲线被分离成6个谱带，4条谱带分属于不同键长的Bi-O振动，一条谱带属于Ga-O振动，Bi2O3-Ga2O3二元系统玻璃的Raman散射最强峰位于400－420cm^-1,当Ga^3 被Cd^2 离子取代后，Raman散射最强峰移向595－630cm^-1，随着Ga2O3含量的增加，位于高波数属于Bi-O振动的2条谱带强度降低并朝低波数移动，位于低波数属于Bi-O振动的2条谱带强度增加并朝高波数移动，添加CdO则出现相反的效应，X射线光电子能谱显示出非常低的O1s电子结合能，甚至低于碱硅酸盐玻璃中非桥氧的O1s电子结合能，并且不可能分为桥氧和非桥氧，O1s和Bi4f的电子结合能都随Ga2O3和C dO含量增加而增加。     

Bi2O3–B2O3二元系统玻璃的网络结构形成与光学性能研究

采用高温熔融–退火法制备了一系列Bi2O3–B2O3二元系统玻璃,系统研究了不同Bi/B摩尔比下B2O3和Bi2O3在玻璃网络结构中的竞争机制,重点探讨了组成对铋酸盐玻璃光学和结构性能的影响。通过吸收光谱和Raman光谱分析了Bi2O3–B2O3二元系统玻璃的网络形成机理,测试了玻璃的密度和线性折射率。结果表明:Bi3+和B3+均为玻璃网络形成体,Raman光谱以600cm–1为中心,其附近的Raman信号强度发生的有规律性变化:低能量区的Raman峰与玻璃中引入的铋离子有关,而高能区的Raman峰与玻璃中的硼氧结构体有关。     

CdS掺杂Ge-Ga-S玻璃XPS研究

采用熔融-急冷法制备CdS掺杂Ge-Ga-S硫系玻璃,对玻璃的XPS研究表明:玻璃样品中含有Ge,Ga,Cd,S 4种元素,样品的主要成分是GeS2,Ga2S3和CdS;Ge,Ga,Cd,S元素的XPS谱线的位移归因于化学位移和玻璃的结构的共同作用;Cd3d3/2和Cd3d5/2的XPS峰值随CdS含量的增加而明显增强.     

Y2O3掺杂对硅酸盐玻璃结构及其熔体黏度的影响

为了探索稀土氧化物Y2O3掺杂对硅酸盐玻璃结构及其高温熔体黏度的影响,用熔融-水淬法制得了掺杂不同含量Y2O3的Na2O-CaO-SiO2系玻璃料,采用激光共聚焦Raman光谱仪和高温旋转黏度计分别对玻璃料进行了Raman光谱和黏度的测试,根据Arrhenius方程推算了玻璃的熔制温度,同时给出了计算玻璃结构中每个四面体中的氧数、非桥氧数、平均桥数及非桥氧比例的公式.结果表明:Y2O3的掺杂使得Na2O-CaO-SiO2系玻璃中,具有不同非桥氧的结构单元之间发生了一定转化.随着Y2O3掺杂量的增加,玻璃中每个四面体中的氧数和非桥氧数都逐渐增大,玻璃中每个四面体中的连接数降低.此外Y2O3的掺杂降低了Na2O-CaO-SiO2系玻璃的高温黏度与熔制温度,且与玻璃结构的变化规律相一致.     

Sm2O3掺杂对BaO-B2O3-Al2O3-SiO2玻璃形成及结构的影响

借助魔角旋转核磁共振技术,探讨掺Sm2O3后BaO-B2O3-Al2O3-SiO2(BBAS)玻璃(BBASS玻璃)的形成、结构及热处理条件下玻璃结构的变化情况.研究表明:随着稀土掺量的增加,BBASS玻璃的形成区域先扩大后缩小.在Sm2O3外掺摩尔分数为30%时BBASS玻璃具有最大的形成区域.在BBAS玻璃结构中,随着BaO含量的增加,硼氧三角体[BO3]逐渐向[BO4]转变,原先[AlO4],[AlO5],[AlO6]共存的铝氧多面体结构逐渐转变为大量[AlO4]和少量[AlO5]共存的结构.在BBASS玻璃结构中,随着5m2O3掺入量的增加,Sm2O3对铝氧多面体结构变化的影响与BaO类似;对硼氧多面体而言,Sm3 强大的积聚作用使玻璃结构中硼氧多面体形成了巨大的网络.以上差异说明了Al3 比B3 更容易进入稳定的四面体结构.热处理对玻璃结构影响甚微.     

正交结构与黄铜矿结构LiGaSe_2的制备及结构表征(英文)

利用水平单温区管式电阻炉,合成了LiGaSe2多晶材料,并用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)和Raman光谱对其结构进行了表征。XRD谱表明:LiGaSe2多晶材料具有正交结构或黄铜矿结构,2种结构的多晶材料都是高纯的且结晶性良好。在合成过程中,最后阶段的恒温温度及降温速率将决定LiGaSe2的物相。通过Raman谱分析,找到2种类闪锌矿振动峰,其中低频峰与Ga—Se键的晶格振动有关,而高频峰与Li—Se键的振动有关。2种结构LiGaSe2中Li—Se键和Ga—Se键力常数存在微小差异,导致2种Raman谱谱峰发生移动。     

氧化钠对铁磷酸盐玻璃微结构影响的振动光谱分析

为探究铁磷酸盐玻璃对含钠核废物的包容特性,了解Na2O对其微结构的影响.采用熔融-冷却法制备xNaO-(100-x)(40Fe2O3-60P2O5)(0≤x≤50mol％)系列玻璃样品.利用XRD、Raman和FT-IR等手段对玻璃微观网络结构进行表征,对振动光谱的谱带归属进行了指认.结果表明:所有样品均为均质玻璃,铁磷酸盐基础玻璃结构以Q1结构单元为主,伴随Na2O含量的增加,Q1结构单元逐渐减少,Q0结构单元数量逐渐增加,同时形成了P-O-Na+离子键.在Na2O含量40mol％时,Q1结构单元特征谱峰消失.Na2O的引入,引起磷酸盐网络中非桥氧键增加桥氧键减少,导致磷酸盐玻璃结构解聚,微观网络结构松弛.     

Sm~(3+)掺杂碱锌硼硅酸盐玻璃的稳定性

为了实现纳米半导体微晶在稀土Sm3+掺杂碱锌硼硅酸盐基础玻璃中的受控成核、生长,系统研究了基础玻璃的SiO2与B2O3摩尔比以及BaO、ZnO、La2O3、Y2O3、Nb2O5等不同的网络中间体对玻璃稳定性的影响。研究表明:控制SiO2与B2O3摩尔比以及BaO、La2O3、Y2O3、Nb2O5在玻璃中的掺入量均能提高玻璃的形成能力,增加玻璃的稳定性;不同的组分对于玻璃稳定性的改善也具有不同的机制,但是并不影响玻璃的析晶产物。     

添加SiO_2对PbO－Bi_2O_3－B_2O_3玻璃结构和荧光性能的影响

研究了添加ＳｉＯ＿２对ＰｂＯ－Ｂｉ＿２Ｏ＿３－Ｂ＿２Ｏ＿３玻璃结构和荧光性能的影响，发现用ＳｉＯ＿２取代部分Ｂ＿２Ｏ＿３时，［ＳｉＯ＿４］四面体与［ＢＯ＿３］三角形相连接并进入玻璃的结构网络中。随着ＳｉＯ＿２引入量的增加，８＿２Ｏ＿３的减少，玻璃结构更紧凑，密度增加。发射光谱表明，玻璃的最大发射峰位置随ＳｉＯ＿２的引入而向长波方向移动。     

晶体结构对LaGaO3基固体电解质电性能的影响

用Raman光谱和直流四电极法分别研究了La0.9Sr0.1Ga0.9Mg0.1O2.9(LSGM1010),LaGa0.8Mg0.2O2.9(LMG20)和La0.8Sr0.2Gao2.9(LSG20)的晶体结构和离子电导率。Raman分析显示LSGM1010和LGM20具有对称性较高的菱方钙钛矿结构,而LSG20具有低对称性的斜方钙钛矿结构.电性能测试发现LSGM1010和LGM20有相近的离子电导率,而且都比LSG20在相同的温度下高近一个量级。结构分析发现在掺杂LaGaO3中高对称性的晶体结构有利于获得高的离子电导率。在光电子能谱(XPS)分析的基础上对产生这种现象的物理原因进行了解释。     

CaO—MgO—Al2O3—SiO2—P2O5—F系统玻璃的结构,分相和晶化

本文应用IR光谱、Raman光谱、TEM、DTA、XRD和EDAX等技术,系统研究了P_2O_5对CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2-P_2O_5-F系统玻璃的结构、分相和晶化的影响,并对它们之间的关系作了详细阐述。实验表明,该系统中的玻璃具有二相分离结构,液滴相富含P~(5+)、Ca~(2+)、Mg~(2+)等离子,基底相富含Si~(4+)、Al~(3+)等离子,引入不同量的P_2O_5,玻璃分相的程度也不同,这对玻璃结构的聚合程度以及玻璃的晶化有显著影响。     

Quantitative prediction of the glass-forming region and luminescence properties in Tm3+-doped germanate laser glasses

Germanate laser glasses have received much attention as a promising host materials for mid-infrared fiber lasers in recent years because of the outstanding infrared transparency, low phonon energy, and high rare earth solubility of such glasses. However, the development of high-performance germanate laser glasses is usually based on intuition and a trial-and-error method, which can involve long experimental periods and high costs, and thus, this approach is highly inefficient. Recently, with proposals for materials genome engineering, the concept of the “glass genome” has grown of interest to us. Herein, the structures of Tm³⁺-doped germanate laser glasses (BaO–GeO₂ and BaO–La₂O₃–GeO₂) were investigated by Fourier transform infrared spectra (FTIR) and Raman spectra analyses, which revealed that the resulting glass contains similar structural groups to the neighboring congruently melted glassy compounds (NCMGCs) in the composition diagram. What is more, the structure and properties of the resulting laser glasses largely depend on NCMGCs. Then, the glass-forming region, physical properties, and luminescence properties were calculated via the use of NCMGCs in Tm³⁺-doped BaO–GeO₂ binary and BaO–La₂O₃–GeO₂ ternary laser glass systems. The calculated results were in good agreement with the experimental results, thus demonstrating that our approach is practical for predicting the glass-forming region, physical properties, and luminescence properties in Tm³⁺-doped BaO–GeO₂ binary and BaO–La₂O₃–GeO₂ ternary laser glass systems. This work may provide an effective method to develop Tm³⁺-doped germanate laser glasses rapidly and at low cost.     

NBT基无铅压电陶瓷的拉曼光谱研究

利用拉曼散射并结合群论系统研究了(Na0.5Bi0.5)(1-x)TiO3-BaxTiO3(简称NBT-BT)的晶体振动及铁电相到顺电相的结构相变。结果表明,在室温下随着Ba2 含量的增加,521.4cm-1光学声子模劈裂为双峰且高频声子模向高频漂移;随着温度的升高,BT含量为6%的样品在460￣620cm-1范围内,高频峰出现了明显的软化现象。因此,通过拉曼散射的分析,可以表征NBT基陶瓷中相结构的变化趋势。     

直流电场诱导下TeO2-Nb2O5-BaO-AgCl 系统玻璃的纳米晶析出研究

非线性光学玻璃材料在光电领域中具有广泛的应用前景,而纳米晶掺杂的非线性光学玻璃材料因其较高的三阶非线性效应已成为目前研究的热点。本文主要研究了直流电场诱导下TeO_2-Nb_2O_5-BaO-AgCl系统玻璃的纳米晶析出研究。研究结果表明,因BaO对铌碲酸盐玻璃系统链状网络结构的完善作用,能够较好地抑制TeO2、铌碲酸盐等与玻璃基体相关晶体的析出,使得TeO_2-Nb_2O_5-BaO-AgCl系统玻璃在适当的热处理条件下能够析出单一完整的AgCl晶体。同时,外加辅助电场能够促进铌碲酸盐系统玻璃的成核和晶化,并且能够较好地控制纳米晶体的析出,为今后制备高性能的纳米晶掺杂铌碲酸盐玻璃打下了良好的基础。     

钐硼硅酸盐玻璃组成对吸收谱线的影响

利用传统方法制得了高Sm2O3含量的硼硅酸盐玻璃,讨论了稀土含量以及玻璃组成对稀土玻璃吸收光谱曲线的影响。结果表明:钐硼硅酸盐玻璃的特征吸收峰强度随着Sm2O3含量的增加而增强,同时吸收峰展宽;随着硅硼比的增加,也使得吸收峰的宽化程度增加。为制备对特定波长激光具有高吸收强度的特种光学玻璃提供了依据。     

LiH—LiF—P2O5系统离子导电玻璃的结构研究

在N_2气氛保护下,制备出LiH-LiF-P_2O_5系统离子导电玻璃,并得出玻璃形成区。利用红外光谱、Raman光谱和X射线衍射径向分布函数法等现代测试方法分析了该系统玻璃的结构和配位态,指出P~(5+)离子的配位数为4,Li~+离子的配位数为4,确定[PO_4],[PO_3F]和[LiF_4]等四面体为网络基本结构单元,同时给出了本系统玻璃的无规网络结构模型。