钨酸铅晶体着色问题的实验研究

本计ＰｂＷＯ４（ＰＷＯ）晶体的着色问题进行了实验研究,以ＰｂＯ和ＷＯ３粉体为原料采用改进的Ｂｒｉｄｇｍａｎ法生长的ＰＷＯ晶体会呈现出浅黄色,通过对实验现象的分析,提出了ＰＷＯ晶体中同时存在Ｏ缺位和Ｐｂ缺位,其中,Ｏ缺位是导致ＰＷＯ晶体３５０ｎｍ率低的原因,Ｐｂ缺位是产生４２０ｎｍ吸收带使晶体着色的根源。     

钨酸铅（PbW04）晶体的研究进展

钨酸铅（PWO）晶体由于其自身特点：高密度（8．28g／cm^3）、短辐射长度（0．87cm）和Moliere半径（2．12cm）、快的闪烁衰减时间（t〈50ns）以及较强的抗辐照损伤能力，已经成为了最具发展潜力的闪烁晶体之一，作为一种良好的闪烁晶体，PWO晶体在高能物理、核医学等领域有着广泛的应用。主要综述了PWO晶...     

钨酸铅(PbWO_4)晶体的研究进展

钨酸铅(PWO)晶体由于自身特点:高密度(8.28g/cm~3)、短辐射长度(0.87cm)和Moliere半径(2.12cm)、快的闪烁衰减时间((?)<50ns)以及较强的抗辐照损伤能力,已经成为了最具发展潜力的闪烁晶体之一,作为一种良好的闪烁晶体,PWO晶体在高能物理、核医学等领域有着广泛的应用。主要综述了PWO晶体的结构、发光机制、自身缺陷、晶体生长的研究现状,着重阐述了生长工艺改善和离子掺杂改性对钨酸铅晶体性能的影响,分析了PWO晶体的发展前景。     

钨酸铅晶体的生长及其闪烁性的研究

采用提拉法生长出直径２０－２５ｍｍ,长２５－３０ｍｍ优质ＰｂＷＯ４及Ｌａ＾３＋、Ｍｇ＾２＋、Ｍｏ＾６＋和Ｂｉ＾３＋掺杂ＰｂＷＯ４晶体。测试了晶体的Ｘ射线衍谢谱、透射光谱、激发发射光谱、光产额、抗辐照性能和发光衰减时间。总结并解释了掺杂对ＰｂＷＯ４晶体性能的影响以及氧退火对晶体抗辐照性能的影响,探讨了掺杂改善晶体闪烁性能的可能性。     

钨酸铅(PbWO4)闪烁晶体的结构研究进展

介绍近年来在钨酸铅闪烁晶体结构研究方面所取得的进展,表明钨酸铅晶体结构具有结构多型性和非化学计量配比的特征,说明了晶体结构这一因素在钨酸铅晶体研究中的重要性.     

钨酸铅(PbWO4)闪烁晶体的结构研究进展

介绍近年来在钨酸铅闪烁晶体结构研究方面所取得的进展,表明钨酸铅晶体结构具有结构多型性和非化学计量配比的特征,说明了晶体结构这一因素在钨酸铅晶体研究中的重要性．     

钨酸铅（PbWO4）闪烁晶体研究进展

钨酸铅（ＰｂＷＯ４）闪烁晶体是拟使用于西欧大型强子对撞机（ＬＨＣ）中精密电磁量能器量有希望的候选者，本文概要介绍了近年来国际上对于钨酸铅晶体的研究进展。包括它的闪烁性能、发光机制、辐照硬度和杂质效应等。本文最后列出了欧洲核子研究中心（ＣＥＲＮ）的ＣＣＣ组最近对７５根大尺寸ＰＷＯ晶体综合测试的统计结果。这有助于建立批量生产ＰＷＯ晶体的质量监控方法。     

钆掺杂钨酸铅闪烁晶体的介电双弛豫峰研究

完成了钆离子（Ｇｄ３＋＋）掺杂钨酸铅晶体在４０～６００℃、１～１０６Ｈｚ范围内介电性能的测量．在升温过程中观察的典型的介电弛豫峰，记为α峰，其激活能为０５０±０，０１ｅＶ，频率因子ｖ＝１．４４×１０９．而在降温过程中，除α峰外还出现了另一介电弛豫峰，记为β峰，其激活能为 ０．５１±０．２ｅＶ，频率因子Ｖ＝２．４４×１０６．α峰和 β 峰均可用 Ｄｅｂｙｅ方程来描述，而其相对强度呈此消彼长的趋势．分析了Ｇｄ：ＰＷＯ中两种介电弛豫峰的起因及其相互关系，并讨论了它们与ＰＷＯ晶体闪烁性能变化之间的关系．     

高质量钨酸铅(PWO)晶体的生长

用改进的垂直坩埚下降法成功地生长了高质量的钨酸铅晶体,晶体毛坯的尺寸为２８ｍｉｎ×２８ｍｍ×３６０ｍｍ;晶体的生长工艺参数为：籽晶取向［００１］;下降速度 ０．６～１．０ｍｍ／ｈ;生长界面附近的温度梯度为２０～３０℃／ｃｍ,加工后的晶体成品在４２０ｎｍ附近的透过率＞６０％;在３６０ｎｍ附近的透过率＞２５％．晶体的光输出＞９ｐ．ｅ／ＭｅＶ;光伤＜５％．     

双向行波式声光驻波调制器

提出了一种新型的声光驻波调制器，即双向行波式声光驻波调制器，建立了数学模型，进行了模拟计算，并从理论上证明了其衍射光的振幅和光强的表达式安全等效于反射式的声光驻波调制器，利用中心频率为５０ＭＨｚ的器件，测得其对衍射光强的调制频率两倍于声频，并随时间做周期的变化，其带宽Δω＝７ＭＨｚ，远远大于驻波器件；而且从对调制光的调制度的测试结果来看，较易获得对光强具有大的调制度的调制器件。     

An Ultrafast and Room-Temperature Strategy for Kilogram-Scale Synthesis of Sub-5 nm Eu3+-doped CaMO4 Nanocrystals with a Photoluminescence Quantum Yield Exceeding 85%

Rare earth-doped metal oxide nanocrystals have a high potential in display, lighting, and bio-imaging, owing to their excellent emission efficiency, superior chemical, and thermal stability. However, the photoluminescence quantum yields (PLQYs) of rare earth-doped metal oxide nanocrystals have been reported to be much lower than those of the corresponding bulk phosphors, group II-VI, and halide-based perovskite quantum dots because of their poor crystallinity and high-concentration surface defects. Here, an ultrafast and room-temperature strategy for the kilogram-scale synthesis of sub-5 nm Eu³⁺-doped CaMoO₄ nanocrystals is presented, and this reaction can be finished in 1 min under ambient conditions. The absolute PLQYs for sub-5 nm Eu³⁺-doped CaMoO₄ nanocrystals can reach over 85%, which are comparable to those of the corresponding bulk phosphors prepared by the high-temperature solid state reaction. Moreover, the as-produced nanocrystals exhibit a superior thermal stability and their emission intensity unexpectedly increases after sintering at 600 °C for 2 h in air. 1.9 kg of Eu³⁺-doped CaMoO₄ nanocrystals with a PLQY of 85.1% can be obtained in single reaction.     

铈掺杂多孔硅的形貌和光致发光研究

采用电化学方法在多孔硅中掺杂了稀土铈(Ce)元素.利用原子力显微镜表征了多孔硅和Ce掺杂多孔硅的表面形貌,采用荧光分光计对样品的光致发光(PL)特性进行了研究.多孔硅样品在480nm波长激发下PL谱上观察到两个发光峰,分别位于572和650nm;通过光致发光激发谱测量,得到位于572、650nm的发光峰对应的最佳激发波长分别为380和477nm.Ce掺杂多孔硅样品在480nm波长激发下,PL谱上只显示出多孔硅原有的发光增强;而在380nm波长激发下的PL谱上不仅显示多孔硅原有的发光增强,而且还出现了新的发光峰位于517nm.认为这分别是Ce3 与nc-Si发生了能量传递和Ce掺杂引入了新的发光中心所造成的.     

Y3+掺杂Li4Ti5O12负极材料的电荷输运特性及电化学性能研究

以Li₂CO₃与锐钛矿型TiO₂为原料,六水合硝酸钇（Y（NO₃）₃·6H₂O）为钇源,采用球磨辅助固相法合成了Li₄Ti_5-xY_xO₁₂（x=0,0.05,0.10,0.15,0.20）负极材料。通过X射线衍射分析（XRD）、扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）与X射线光电子能谱（XPS）分别对材料的物相与形貌进行表征分析,并利用电化学工作站对材料的电化学性能与电荷输运特性进行测试。结果表明,Y³⁺掺杂没有影响尖晶石型Li₄Ti₅O₁₂（LTO）材料的尖晶石结构,x=0.15时,Li₄Ti_4.85Y_0.15O₁₂样品的离子与电子电导率分别为2.68×10^-7 S·cm^-1和1.49×10^-9 S·cm^-1,比本征材料提升了1个数量级,表现出良好的电荷输运特性。电化学测试表明,Li₄Ti_4.85Y_0.15O₁₂样品在0.1 C倍率首次放电比容量可达171 mAh·g^-1,且在10 C与20 C高倍率下仍然拥有102 mAh·g^-1和79 mAh·g^-1的较高比容量,循环200周次后容量保持率分别为92.6%和89.1%,表现出良好的倍率特性。     

Y3+:PbWO4晶体低剂量辐照行为研究

三价稀土离子(Ｌａ^３＋、Ｌｕ^３＋和Ｙ^３＋等)掺杂显著地提高了钨酸铅晶体的辐照硬度,但是部分Ｙ^３＋掺杂钨酸铅晶体表现出特殊的低剂量辐照行为,即光产额辐照后升高,并且辐照硬度对退火温度较敏感 本研究挑选了存在这一现象的Ｙ^３＋:ＰｂＷＯ_４晶体,测试不同温度的退火处理对晶体透过率、光产额和辐照硬度的关系,发现:辐照后光产额升高的现象同时存在于晶体的晶种端,而不是只集中在晶体顶端,并且和辐照前后晶体在４００~５００ｕｍ波段附近的透过率变化有关;生长态Ｙ^３＋:ＰＷＯ晶体中导致４３０ｕｍ吸收带的色心的稳定性很低,低剂量辐照对该色心有“漂白”作用,辐照剂量率加大则晶体表现出光产额的降低;分段晶体的系列退火实验解释了辐照硬度对退火温度较为敏感这一现象,为进一步深入研究提供了实验基础．     

Si4+离子对Y3+:PbWO4晶体闪烁性能及辐照硬度的影响

Y³⁺离子掺杂钨酸铅晶体特殊的低剂量率辐照行为一般在晶体顶端表现更为明显,以往研究认为该现象起因于晶体中有效分凝系数<1的Na⁺、K⁺和Si⁴⁺等杂质在顶端的富集.本文研究了Si⁴⁺掺杂的Y³⁺:PWO晶体,对晶体顶端和晶种端的分段晶体测试了退火温度对晶体透过率和辐照硬度的影响,结果发现:在实验所涉及的掺杂浓度范围内,Si⁴⁺离子杂质对Y³⁺:PWO晶体的辐照硬度及透过率无影响,可以认为Y³⁺:PWO晶体特殊的低剂量率辐照行为和晶体中的Si⁴⁺离子含量无关.     

稀土铈掺杂纳米ZnO抗菌复合材料研究

采用纳米ZnO为载体,按照不同掺杂比例制备了复合无机抗菌剂 Ce4 /ZnO,采用抑菌圈实验和最小抑菌浓度实验来检测其抗菌性能。结果表明,掺杂稀土Ce4 明显提高了纳米 ZnO的抗菌性。通过对ZnO白样和Ce4 /ZnO试样的XRD测试, 结果表明 Ce4 已进入 ZnO晶格,同时对复合抗菌机理进行了探索研究。     

NaGd(WO4)2:Yb3+/Tm3+反蛋白石光子晶体的制备与上转换发光调制研究

三维光子晶体具有长程有序的结构特点, 在可见和近红外光谱范围内有着广泛的应用。光子晶体的一个重要性质是其对嵌入其中的发光中心自发辐射具有调制作用。本研究利用自组装和模板辅助法制备高质量的三维NaGd(WO₄)₂:Yb³⁺/Tm³⁺反蛋白石光子晶体, 探究了光子带隙对Tm³⁺离子上转换荧光发射与发光动力学的调制作用。通过对比分析发现, 由于反蛋白石光子晶体独特的周期性大孔结构和光子带隙效应, 处于光子带隙内的Tm³⁺离子¹G₄-³H₆的发光强度被抑制约45%, 自发辐射速率(SDR)被抑制约30%, 同时上转换局域热效应得到有效的调制。本实验结果对探索新型高效稀土掺杂上转换发光材料和提高上转换发光效率有指导意义。     

Ba5Zn4Y8O21:Ho^3+,Yb^3+上转换发光粉的制备与发光性能研究

为实现以Ba5Zn4Y8O21为基质的上转换三基色发光,采用固相合成法于1200℃下制备了Ba5Zn4Y8O21:Ho^3+,Yb^3+发光粉,并对其绿光发射特性进行了研究。980 nm激发下的上转换发射光谱测试结果证实,最佳掺杂浓度下的Ba5Zn4Y8O21:14%Yb^3+,0.15%Ho^3+主要呈现5S2/5F4→5I8跃迁所致的548、553 nm绿光发射,而5F5→5I8和5S2/5F4→5I7跃迁产生的664、758nm红光和近红外光发射非常微弱。而且,绿光强度随激发功率呈线性变化,在20.7 mW/cm^2功率密度范围内,绿红光分支比最高达13.16,呈现优异的色纯度。上转换发光热稳定性测试结果表明,样品的发光效率随样品温度的升高略有下降,50℃时发光强度降低仅9.75%。上述结果证实,Ba5Zn4Y8O21:Ho^3+,Yb^3+是一种优质的绿光上转换发光材料。     

含铅氧空位对的PbWO4晶体光学性质及其偏振特性的模拟计算

利用完全势缀加平面波局域密度泛函近似,按照能量最低原理采用共轭梯度方法,对含铅氧空位对的PbWO4晶体进行结构优化处理。在此基础上,计算了含铅氧空位对的PbWO4晶体的电子结构、复数折射率、介电函数及吸收光谱的偏振特性,并与完整的PbWO4晶体进行了比较。结果表明PWO晶体中铅氧空位对的存在不会引起在可见和近紫外区域的吸收。     

尖晶石LiMn1.98RE0.02O4(RE=Ce,Nd)及其性能研究

采用传统的高温固相法合成了稀土掺杂改性的锂离子电池用正极材料LiMn1.98 RE0.02O4(RE=Nd,Ce).用XRD、激光粒径和恒电流充放电测试对材料的结构和性能进行了表征.从材料的晶体结构、充放电和循环性能等方面分析了掺杂元素在稳定材料性能中的作用.研究结果表明,掺杂后的材料仍为尖晶石结构,常温和高温下的循环性能都得到了明显改善.常温下50次循环后LiMn1.98Ce0.02O4和LiMn198Nd0.02O4的放电比容量分别维持在114.2 mAh·g-1和117.5mAh·g-1.