光波导用TiO_2/SiO_2复合薄膜的制备及其性能研究

用离子自组装成膜技术制备了用作光波导器件的TiO2/SiO2复合薄膜,介绍了薄膜光学常数的测定方法,并研究了光波导的波导特性.结果表明随着TiO2含量的增大。光波导的折射率增加;但同时光波导损耗也将发生变化,一般TiO2占10％时,薄膜的波导损耗较低.在更高的含量范围内,必须使TiO2分散.     

Eu~(3+),Tb~(3+)共掺杂NaY(MoO_4)_2材料的制备及发光性能研究

采用水热法制备出NaY(MoO4)2:Eu3+,Tb3+下转换发光材料。通过X射线粉末衍射、红外光谱、荧光激发和发射光谱对其进行表征。讨论了不同反应温度及Eu3+掺杂浓度对NaY(MoO4)2:Eu3+,Tb3+的晶体结构和发光性能的影响,得到水热温度为180℃及Eu3+浓度为摩尔分数0.7%时,样品具有最佳的发光效果。在395nm光激发下,观察到了591nm处橙光发射峰以及616nm处强红光发射峰,分别对应于Eu3+的5D0→7F1和5D0→7F2跃迁。并研究了NaY(MoO4)2:Eu3+,Tb3+材料中Tb3+对Eu3+的敏化作用及能量传递过程。     

Tb~(3+)/Dy~(3+)共掺杂磁光玻璃的制备及性能研究

为增加磁光玻璃中稀土氧化物的含量,进一步提高Verdet常数,选择Ga2O3-B2O3-SiO2(GBS)系统,采用熔融淬冷法,制备了高稀土氧化物含量的Tb3+/Dy3+共掺杂磁光玻璃,并研究了玻璃的形成能力及物理化学性质。结果表明:Tb3+/Dy3+共掺杂GBS玻璃的稀土含量高达45%(摩尔分数,下同),高于单掺杂Tb3+时的35%,其Verdet常数也由104.76rad/(T·m)提高至119.31rad/(T·m)。这证明了稀土氧化物玻璃的顺磁性不仅与单位体积内有效磁子的数量有关,而且与磁矩有关;GBS玻璃的热稳定性随着稀土氧化物掺量的增加,呈现先提高后降低的趋势。     

TiO_2/SrTiO_3薄膜电极制备及其光电化学性能研究

采用商用P25TiO2为原料制备纳米多孔TiO2电极,用水热法在多孔TiO2表面包覆SrTiO3。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜及紫外-可见光谱仪对TiO2/SrTiO3薄膜电极进行表征。探讨了水热反应温度对TiO2/SrTiO3薄膜电极组装染料敏化太阳能电池(DSSC)的光电化学性能影响。结果表明:在纳米多孔TiO2电极表面生成了均匀的SrTiO3包覆层,且SrTiO3包覆的样品吸收边有红移;与TiO2薄膜电极相比,不同水热反应温度下制备的TiO2/SrTiO3薄膜电极组装DSSC的光电转换效率均有所提高,180℃时全光转换效率提高了24%。     

一维单晶TiO2纳米棒薄膜的形态及光学性能研究

一维TiO2纳米材料良好的电子传输特性为有效提高钙钛矿太阳电池等新型太阳电池的光电性能提供了理论基础。采用水热法在FTO上制备了垂直定向生长的一维单晶金红石相TiO2纳米棒薄膜;利用XRD、SEM、UV-Vis、TEM和SAED对样品进行了表征;研究了钛酸丁酯的用量和水热反应次数对纳米棒薄膜的形态和光学性能的影响。结果表明,在水∶浓盐酸∶钛酸丁酯=30∶30∶1（体积比）和循环水热反应2次时,得到均匀致密且沿[001]晶向定向生长的一维单晶TiO2纳米棒薄膜,它在紫外光、可见光区的光吸收增强,且带边红移,禁带宽度为3.0eV。     

SiO_2/VO_x多层复合薄膜的结构与性能研究

采用射频磁控溅射法,在普通玻璃基片上成功制备了SiO2/VOx多层复合薄膜。采用X射线衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、紫外可见光分光光度计(UV-Vis)和X射线光电子能谱仪(XPS)研究了薄膜的物相、热致相变特性及V的价态。结果表明,薄膜中VO2晶体具有(110)择优取向生长;SiO2底膜有助于多层复合薄膜中VO2相结晶度的提高,可使V4+摩尔分数由53.9%提高至66.0%;同时,SiO2增透膜的增透效果明显,增透膜沉积时间为60 min时,可使SiO2/VOx/SiO2多层复合薄膜可见光透过率提高至51%;制得的SiO2/VOx/SiO2多层复合薄膜具有较好的热致相变特性。     

掺碳SiO_2薄膜的室温可见光致发光研究

用射频共溅射技术和后退火工艺制备出了埋入ＳｉＯ２中的碳复合膜,在室温下测到了强的可见光致发光谱（峰位在２．２２ｅＶ）．研究了衬底温度、退火温度、薄膜厚度对发光谱的影响．通过喇曼散射谱、红外透射谱和Ｘ光衍射谱的测量,对复合膜的结构进行了探讨．     

EDTA对球形Cd_2V_2O_7:Eu~(3+)纳米晶的制备及发光性能影响

以Cd(NO_3)_2·4H_2O和Na VO_3为原料,采用水热合成法,通过控制乙二胺四乙酸(EDTA)的用量,在p H=7、180℃下,合成了球形Cd_2V_2O_7:Eu~(3+)。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及荧光光谱(PL)对产物微观结构以及光学性质进行了表征,探讨了EDTA与Cd~(2+)的摩尔比对Cd_2V_2O_7:Eu~(3+)形貌及发光性能的影响。结果表明,EDTA添加量对产物的形貌及发光性能起到重要影响,当n(EDTA)/n(Cd~(2+))=1:4时,水热体系下合成的球形Cd_2V_2O_7:0.8%Eu~(3+)纳米晶颗粒均匀,在398 nm光激发下,产物具有良好的荧光性能,其发射主峰位于612 nm处。     

低介电常数多孔二氧化硅薄膜的制备与性能研究

利用Sol-Gel的方法制备了多孔二氧化硅薄膜。通过优化薄膜制备工艺,实现了多孔二氧化硅薄膜厚度在450nm～3000nm范围内可控,薄膜孔率为59%。用FTIR光谱分析了不同热处理温度下多孔二氧化硅薄膜的化学结构。研究了多孔二氧化硅薄膜的介电常数、介电损耗、漏电流等电学性能,结果表明多孔二氧化硅薄膜本征的介电常数为1.8左右,是典型的低介电常数材料。并通过原子力显微镜对薄膜的表面形貌进行了表征。     

光波导用TiO2/SiO2复合薄膜的制备及其性能研究

用离子自组装成膜技术制备了用作光波导器件的TiO2／SiO2复合薄膜，介绍了薄膜光学常数的测定方法，并研究了光波导的波导特性．结果表明随着TiO2含量的增大，光波导的折射率增加；但同时光波导损耗也将发生变化，一般TiO2占10％时，薄膜的波导损耗较低．在更高的含量范围内，必须使TiO2分散．     

溶胶pH值对CoFe_2O_4/SiO_2复合薄膜结构和磁性能的影响

采用sol-gel法制备了纳米CoFe2O4/SiO2复合薄膜(样品)。利用X射线衍射仪、原子力显微镜、振动样品磁强计对样品的结构、形貌和磁性能进行了研究。结果表明:随着溶胶pH值的减小,样品中CoFe2O4的平均晶粒尺寸变小,CoFe2O4晶粒沿(111)晶面择优取向生长。样品的矫顽力随着平均晶粒尺寸的减小明显变大,当溶胶pH值为0.29时,垂直和平行膜面的矫顽力分别为290 kA.m–1和250 kA.m–1,样品具有较明显的垂直磁各向异性。当溶胶pH值为0.59时,样品垂直和平行膜面的剩磁比(Mr/Ms)分别为53.2%和51.5%。     

Cu2SnS3薄膜的制备及性能研究

采用LBL(layer-by-layer)法制备了Cu2SnS3薄膜.即首先采用电化学方法在SnO2衬底上制备SnS薄膜,然后又在其上用化学沉积法制备CuS薄膜,最后进行退火处理得到厚度约为960 nm的Cu2SnS3薄膜.探讨了薄膜的制备机理、生长速度、结构和光学特性.制备的薄膜为多晶(Cu2SnS3)72z(三斜或假单斜晶系)结构,其直接光学带隙约为1.05 eV.     

YAGG:Tb,Gd荧光薄膜及其发光性能的研究

用电子束蒸发方法在ITO基片上生长YAGG:Tb,Gd荧光薄膜,并经不同条件下退火处理.分别用X射线衍射、X 射线光电子能谱、扫描电子显微镜、光致发光谱,表征YAGG:Tb,Gd荧光薄膜的结构、成分、形貌、发光性能.实验表明随着温度的升高,薄膜的结晶程度提高,弥补了薄膜晶体表面的表面缺陷,提高了薄膜的光致发光性能,同时发现光致发光谱中的谱线加宽.     

SiO2含量对FeCo/SiO2复合薄膜结构和磁性能的影响

采用溶胶-凝胶旋涂法并结合氢气还原工艺,在Si(001)基片上制备了FeCo/SiO2复合薄膜,利用X射线衍射、原子力显微镜和振动样品磁强计研究了 SiO2含量对薄膜样品的结构、形貌和磁性能的影响。结果表明,随着SiO2含量的增加,FeCo/SiO2薄膜中FeCo的晶粒尺寸减小,样品的矫顽力呈现先略有降低然后增加的趋势。当w(SiO2)低于43%时,FeCo具有较明显的(200)晶面择优取向。当w(SiO2)为23%时,FeCo的(200)晶面择优取向度最高,样品的矫顽力最小,复合薄膜具有较好的软磁性能和较大的垂直磁晶各向异性。     

Preparation and characterization of SiO2 films with different techniques

The SiO₂ films were prepared by rf-sputtering and sol-gel techniques. The influences of film preparing methods on the characteristics including refractive index, film thickness, composition, morphology, and shrinkage were investigated. Atomic force microscopy was used to examine the surface morphology of films deposited.     

Tb∶YAl3(BO3)4晶体的生长与光谱性质

采用助溶剂法成功地生长了Tb:YAl_3(BO_3)_4晶体。测量了晶体的室温透过谱和荧光光谱。晶体的透光波段较宽,紫外截止吸收边在230nm附近。实验表明,在一定能量光的激发下,晶体在485nm、542nm、590nm、622nm处可产生强弱不同的发射谱峰。在542nm处最强,对应于Tb~(3+)的~5D_4→~7F_5发射。Tb:Al_3(BO_3)_4晶体的比热为0.755 0 J/g·℃     

LiNbO_3/SiO_2/Si薄膜的蓝光发射

采用射频磁控溅射方法制备了LiNbO3/SiO2／Si薄膜。通过X射线衍射（XRD）、电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）和傅立叶变换红外吸收光谱（FT-IR）对薄膜的物相、晶体取向和成分进行了表征。采用荧光分光光度计研究了LiNbO3／SiO2／Si薄膜的光致发光。研究结果表明：在280nm激发光的激发下,LiNbO3／SiO2／Si薄膜在室温下发射470nm的蓝光,来源于LiNbO3薄膜与SiO2层界面处白捕获激子的辐射复合,发现在SiO2／Si薄膜上生长LiNbO3薄膜调制SiO2／Si薄膜的发光机制。     

掺Fe~(3+)的A-TiO_2的水热法制备及其可见光光催化性能

以硫酸钛为原料,用水热法制备了掺Fe3+的TiO2粉末,并对其晶相结构进行了分析,考察了自制掺Fe3+的TiO2对甲基蓝溶液的光催化性能。结果表明:所制备的TiO2为锐钛矿型TiO2(A-TiO2)。可见光照下,用自制掺Fe3+的A-TiO2降解甲基蓝溶液的最佳条件是:于ρ(甲基蓝)为8mg/L的溶液中加入0.0203g掺Fe3+为5%(摩尔分数)的A-TiO2粉末,并加入φ(H2O2)为4%,室温反应4h,最高降解率达到约88%。