Al2O3:Cu3+晶体EPR参量及其晶格畸变研究

按照EPR参量的四阶微扰理论和叠加晶场模型,建立了EPR参量(D,g∥,g⊥)与Al2O3:Cu3+晶体结构之间的定量关系.在此基础上,计算了Al2O3:Cu3+晶体的EPR参量,理论与实验符合甚好.研究表明,Cu3+掺入Al2O3晶体后,沿[111]晶轴方向Cu3+离子上方三角配位的三个O2-配体偏向[111]轴1.336°,而下方的三个O2-配体偏向[111]轴0.618°,同时,六个O2-配体向Cu3+中心移动0.001nm.本文的方法为研究掺杂晶体晶格畸变、缺陷及离子占位提供了一条有效途径.     

Al_2O_3∶Cu~(3+)晶体EPR参量及其晶格畸变研究

按照EPR参量的四阶微扰理论和叠加晶场模型 ,建立了EPR参量 (D ,g∥ ,g⊥)与Al2 O3 ∶Cu3 +晶体结构之间的定量关系。在此基础上 ,计算了Al2 O3 ∶Cu3 +晶体的EPR参量 ,理论与实验符合甚好。研究表明 ,Cu3 +掺入Al2 O3 晶体后 ,沿[1 1 1 ]晶轴方向Cu3 +离子上方三角配位的三个O2 -配体偏向[1 1 1 ]轴 1 .336° ,而下方的三个O2 -配体偏向 [1 1 1 ]轴 0 .6 1 8° ,同时 ,六个O2 -配体向Cu3 +中心移动 0 .0 0 1nm。本文的方法为研究掺杂晶体晶格畸变、缺陷及离子占位提供了一条有效途径。     

CsCdF3:Cr3+晶格畸变及其Cd2+-空位研究

按照零场分裂（ＺＦＳ）的三阶微扰理论和叠加晶场模型,建立了ＺＦＳ参量Ｄ与ＣｓＣｄＦ３：Ｃｒ＾３＋晶格结构之间的定量关系,同时考虑了晶格畸变和Ｃｄ＾２＋空位对零场分裂参量Ｄ的贡献,计算了ＣｓＣｄＦ３：Ｃｒ＾３＋晶体的零场分裂参量Ｄ,计算结果与实验符合甚好,证明了晶格畸变和Ｃｄ＾２＋空位的存在,同时得到ｒ＾３＋离子的Ｆ＾－离子向中心Ｃｒ＾３＋离子分别移动Ｘ１＝０．００２９１ｎｍ,Ｘ２＝０．００１ｎｍ,     

ZnAl2O4:Cr3+晶体局域结构研究

提出了新的掺杂离子局域结构畸变模型,称之为配体离子移动模型,建立了此模型下晶体微观结构与电子顺磁共振(EPR)参量之间的定量关系.首次在考虑SS(spin-spin)、SOO(spin-other-orbit)和OO(orbit-orbit)作用的基础上,采用全组态完全对角化方法,对ZnAl2O4∶Cr3+晶体的局域晶格畸变、EPR参量及其电子精细光谱进行了系统的研究,结果表明,Cr3+离子掺入ZnAl2O4晶体后,O2-离子在氧平面上向远离[111]轴的方向移动了(0.01777±0.00007)nm.从而成功地解释了ZnAl2O4∶Cr3+晶体的EPR参量.同时研究也表明,OO磁相互作用并不引起新的能级分裂,只使能级产生移动,能级移动达到10cm-1的量级,但对ZFS参量的贡献甚微.     

BaMg2(PO4)2:Sm3+红色荧光粉发光性质的研究

采用高温固相法合成了BaNg2(PO4)2:Sm3+红色荧光材料发光材料并对其发光特性进行了研究.该荧光粉有三个主要发射峰,分别位于564 nm、600 nm、648 nm,对应于4G5/2→6H5、4G5/2→6H7、4G5/2→6H9/2的跃迁发射,其中600 nm处发射最强,呈现红色发光.随着Sm3+浓度的增加,...     

自变频激光晶体Nd3+:GdAl3(BO3)4的研究

采用熔盐法生长出尺寸为30mm的Nd3+:GdAl3(BO3)4优质晶体,进行了吸收光谱和荧光光谱的测定研究,计算得到晶体发射截面为σ1061.9e=2.9×10-19cm2和σ1338nme=5.5×10-20cm2.采用染料激光器作为泵浦源,对晶体进行了自变频激光实验研究,在紫外可调谐(378～382nm)、绿光531nm、蓝光(436～443nm)、红光(669nm)和红外可调谐(1305～1365nm)波段实现了激光输出,输出的最大功率分别为:105μJ/脉冲、119.5μJ/脉冲、445μJ/脉冲、19μJ/脉冲和31μJ/脉冲.     

Mg2+浓度对CaxMgy(VO4)n:Eu3+发光性能的影响

采用燃烧法按钙镁比x/y分别为10/0、9/1、8/2、7/3、6/4、5/5合成了CaxMgy(VO4)n:Eu3+荧光粉.利用XRD测试了样品的相组成,结果表明,当x/y＞8/2时样品以Ca3(VO4)2为主晶相,当x/y=8/2时样品中开始出现Ca5Mg4(VO4)6相.利用荧光分光光度计测试了样品的荧光光谱,结果表明,当x/y＞8/2时样品表现为615nm的锐线发射,当x/y＜8/2时样品表现为615nm的锐线发射和400～600nm之间的宽带发射,发光颜色随x/y从10/0到5/5由红色向黄绿色变化.     

Mn(C_2Cl_3O_2)Cl(C_(12)H_8N_2)_2的合成、表征及其纳米晶体参数计算

以Cl3CCOOH、1,10-菲罗啉为配体,以MnCl2·4H2O为金属离子盐,通过溶液蒸发法合成了具有纳米级金属骨架的三元配合物Mn(C2Cl3O2)Cl(C12H8N2)2。通过元素分析、红外光谱、X单晶衍射测得配合物属于单斜晶系,其空间群为P21/c,a=1.8155nm,b=1.0638nm,c=1.4685nm,β=112.9°,z=4,V=2.6110nm3。通过纳米化计算的方法,计算出总晶胞数、总原子数、及表面参数随粒径变化的关系,得出Mn(C2Cl3O2)Cl(C12H8N2)2最佳纳米化尺度为115nm。     

富集10B的Ce:Li6Lu(10BO3)3晶体生长及其闪烁性能

为了提高中子探测效率, 以富集¹⁰B的H₃¹⁰BO₃为原料, 通过提拉法生长了富集¹⁰B的Ce:Li₆Lu(¹⁰BO₃)₃晶体。X射线激发发射光谱测试表明: 其发光峰位于360~480 nm, 属于Ce³⁺离子典型的5d - 4f跃迁发光, 其闪烁发光效率为BGO晶体的3.9倍。在350 nm紫外光和¹³⁷Cs所发出的662 keV的γ射线激发下测得的衰减时间分别为21.0 ns 和31.7 ns, 在¹³⁷Cs辐射源激发下所测得的相对光输出是CsI(Tl)晶体的20%, 能量分辨率为9.7%。在慢化²⁵²Cf中子源激发下可以观测到明显的中子全能峰, 其能量分辨率为33%。上述研究结果表明, Ce:Li₆Lu(¹⁰BO₃)₃晶体具有较高的闪烁效率、快的衰减时间和良好的中子探测效率, 是一种具有应用前景的中子探测用闪烁晶体。     

绿色荧光粉Zn_2Ca(PO_4)_2:Tb~(3+)的制备及发光性能研究

采用高温固相法合成了绿色荧光粉Zn2Ca(PO4)2:Tb3+,测定了该荧光粉的XRD图谱、激发光谱及发射光谱。XRD图谱表明在高温还原气氛下合成了纯相的荧光粉Zn2Ca(PO4)2:Tb3+。该荧光粉的激发谱位于340～400nm。在紫外激发下主要发射峰位于490、544、584、622nm,对应于Tb3+的5D4→7F6、5D4→7F5、5D4→7F4、5D4→7F3的特征发射。考察了Tb3+的掺杂浓度对样品发光效率的影响,分析了Tb3+的544nm发射的自身浓度猝灭机理并探讨了敏化剂Ce3+离子的加入对荧光粉发光的影响。此绿色荧光粉Zn2Ca(PO4)2:Tb3+是一种很有潜力的适于UVLED管芯激发的发光粉。     

氧空位对Ga_(1.5)In_(0.5)O_3透明导电氧化物性能的影响

Ga1.5In0.5O3是一种潜在的紫外透明导电材料。用第一性原理计算了含氧空位的Ga1.5In0.5O3的结构参数、生成焓、能带结构、态密度、光吸收和光反射。氧空位的位置影响Ga1.5In0.5O3化合物的晶格常数和生成焓,含氧空位的Ga1.5In0.5O3是间接带隙半导体,其带隙宽度较本征Ga1.5In0.5O3带隙值变宽。氧空位VO(1)、VO(2)和VO(3)在Ga1.5In0.5O3中分别引入0.237eV、0.239eV和1.384eV的施主杂质能级,在吸收光谱中出现杂质吸收现象。氧空位降低Ga1.5In0.5O3吸收主峰和反射主峰的强度,在近红外区含VO(1)和VO(2)的Ga1.5In0.5O3的吸收系数和反射率较大,含VO(3)的Ga1.5In0.5O3的吸收系数和反射率较小。     

Bi3+、Y3+掺杂对Gd2(MoO4)3:Eu3+发光性能的影响

采用高温固相法制备Bi3+、Y3+掺杂LED用小颗粒红色荧光粉Gd2(MoO4)3∶Eu3+.通过X粉晶衍射仪、F-4500荧光分光光度计、JSM-35CF型扫描电子显微镜对离子掺杂后的红色荧光粉进行检测和表征.结果表明,经过Bi3+、Y3+掺杂,红色荧光粉Gd2(MoO4)3∶Eu3+的相对发光强度提高,荧光粉晶体的结构完整、颗粒细小均匀,平均粒径约为2靘,具有较好的涂覆性能,能满足白光LED用红色荧光粉的要求.     

纳米晶体Fe2O3点阵参量的研究

对γ相和α相纳米晶体Fe_2O_3的系列样品进行了X射线衍射点阵参量实验研究和计算。结合所得到的晶粒度和微结构参数，发现纳米晶体Fe_2O_3的晶粒组元中存在着晶格畸变；随着温度的升高，γ相和α相纳米晶体Fe_2O_3的点阵参量呈现出了明显的变化，其晶格畸变与晶粒度和温度有较密切的关联。     

2D Inorganic Bimolecular Crystals with Strong In-Plane Anisotropy for Second-Order Nonlinear Optics

2D inorganic bimolecular crystals, consisting of two different inorganic molecules, are expected to possess novel physical and chemical properties due to the synergistic effect of the individual components. However, 2D inorganic bimolecular crystals remain unexploited because of the difficulties in preparation arising from non-typical layered structures and intricate intermolecular interactions. Here, the synthesis of 2D inorganic bimolecular crystal SbI₃·3S₈ nanobelts via a facile vertical microspacing sublimation strategy is reported. The as-synthesized SbI₃·3S₈ nanobelts exhibit strong in-plane anisotropy of phonon vibrations and intramolecular vibrations as well as show anisotropic light absorption with a high dichroism ratio of 3.9. Furthermore, it is revealed that the second harmonic generation intensity of SbI₃·3S₈ nanobelts is highly dependent on the excitation wavelength and crystallographic orientation. This work can inspire the growth of more 2D inorganic bimolecular crystals and excite potential applications for bimolecular optoelectronic devices.     

EU:Y2O3纳米晶的光谱特性与微结构

采用均相共沉淀法制备了不同粒径的Y2O3：Eu^3＋和Y2O3粉体材料,根据红外光谱和荧光光谱,探讨了纳米Y2O3：Eu^3＋粉体的微观结构与同质体微米材料相对变化.发现纳米粉体的Y（Eu）-O键吸收峰校正高度和面积随着颗粒的减小而减小,而对于同质微米材料却相反.分析认为：Y（Eu）-O键红外吸收峰校正高度和面积由Y（Eu）-O键的平均键长和Y（Eu）-O键振动态的数目两个因素决定,对于微米粉Y（Eu）-O键长起主要作用.由于纳米粉体的比表面积随粒径的减少呈指数的增加,不饱和键和悬空键的数目随粒径减小而指数增加,Y（Eu）-O键振动态的数目起主要作用.计算了纳米粉体相对微米粉的跃迁强度参量Ωt/Ωt＇值,发现Ω2和Ω4均增加,说明粉粒内部跃迁几率增加.纳米荧光粉比微米粉荧光强度减少的实验事实应是纳米粉粒表面效应引起的,与红外光谱实验的结果相符.     

燃烧法合成SrZnO_2:Eu~(3+),Li~+及荧光性能

采用燃烧法合成了SrZnO2:Eu3+,Li+发光材料,用X射线衍射谱、荧光光谱对样品进行了表征。结果表明,Eu3+和Li+成功掺入SrZnO2基质中,Eu3+离子在基质中主要占据Sr2+离子不对称性格位,发射来源于5D0→7F2615nm为主的红光。加入电荷补偿剂Li+离子的掺入能显著提高发光强度,其影响程度与Eu3+、离子和Li+离子的掺杂比例密切相关。     

PDP用高亮度(Y,Gd)BO_3:Tb~(3+)绿色荧光粉的合成

采用共沉淀法制备了稀土氧化物前体,再将其和H3BO3及BaB4O7混合后,用高温固相合成法制备出了2.0-3.0μm粒径的(Y,Gd)BO3:Tb3+绿色荧光粉。研究发现,荧光粉的粒度随前驱体粒度与助熔剂引入量的增加而增大,助熔剂的引入量超过0.18%会使荧光粉的亮度猝灭;随着灼烧温度的增高,荧光粉的亮度会变大。综合PDP用荧光粉的使用特性,BaB4O7的引入量在0.10%,灼烧温度为1100℃时,采用共沉淀法前驱体可得到亮度104,粒度2.5um,晶型完美的(Y,Gd)BO3:Tb3+绿色荧光粉。