不同化学组分对CaCu3Ti4O12介电陶瓷性能的影响

用溶胶-凝胶（Sol-gel）技术制备了掺杂5％、10％的Ca、Cu及Ti化学组分的化合物CaCu3Ti4O12系列纳米粉体并后续烧结成多晶陶瓷。用XRD、SEM手段表征了烧结体的晶相和微观形貌。通过研究样品的介电性能，发现系列金属离子的掺杂几乎没有改善样品的介电性能。实验研究表明，经1000℃烧结、保温2h严格按照化学组分配制的CaCu3Ti4O12介电陶瓷的致密性好、晶粒均匀，具有良好的介电性能，室温下在10^2～10^5Hz宽频范围，介电常数ε达到～10^4，介电损耗低于～0.15。     

Optical spectra of Eu2+ ion doped KMgF3 single crystals grown by Bridgman method

High-quality KMgF3 single crystal containing 0.5 mol% europium (Eu) was prepared by an improved Bridgman method. X-ray diffraction (XRD), photoluminescence spectra and fluorescence lifetime were measured. The results indicate the reduction of Eu3+ to Eu2+ in the KMgF3 single crystal. Under the excitation of 259 nm, 370 nm and 394 nm, the sample has two distinct emissions of Eu2+:4f7→4f7(~363 nm) and 4f65d1→4f7 (~440 nm). The substitution site for Eu ion is confirmed. The optical property investigation result shows that the Eu2+ doped KMgF3 single crystal may be used as potential laser media and related materials for optical devices.     

高折射率红玻璃的研制及吸收特性

研制了折射率nD达1.65左右高含钡的BaO-SiO2-B2O3-ZnO系统的金红与硒红玻璃，从大量的熔制试验中，获得合适配方与无分相的透明玻璃，对原始玻璃进行合适的热处理，获得一定心潮珠Au与Cd(S,Se)颗粒，显示出红颜色，同时，对显色玻璃的透过光谱作了较详细的研究，发现玻璃组分中，BaO及TiO2的引入，不仅有效地提高了玻璃的折射率，还使得硒红玻璃的吸收边蓝移，同时发现，随着热处理时间的增加，硒红玻璃的吸收边明显红移；而金红玻璃未有明显的位移现象。     

Cr~(3 )∶LiNbO_3单晶的坩埚下降法生长及其特征研究

用坩埚下降法技术,选用同成分化学计量的铌酸锂为初始原料,在合适的生长速度(1~4mm/h)与温度梯度(20~30℃/cm)下成功地生长出了无宏观缺陷、掺杂不同Cr3 离子浓度的铌酸锂单晶。测定了晶体的吸收光谱。Cr3 离子在晶体中以三价态存在,沿着生长方向晶体中 Cr3 离子的含量逐步减少。用顺磁共振谱(EPR)研究了晶体中 Cr3 离子的格位情况,结果表明Cr3 离子取代 Li 与 Nb 两种格位。测定了晶体的发射光谱并研究了发射强度随吸收强度的变化关系。     

掺Tm3+锗酸盐玻璃的光谱参数计算

用高温熔融法制备了TM3+ (0.5mol%)离子掺杂65GeO2-8Li2O-5La2O3-10BaO-12Ga2O3和65GeO2-8Li2O-5La2O3-10BaF2-12AlF3 (摩尔分数)玻璃,并测试了玻璃的吸收光谱和折射率与密度等参数.根据吸收特性及测得的一些物化参数,应用Judd-Ofelt理论计算了TM3+离子在上述玻璃中的强度参数(Ω2,Ω4,Ω6)及TM3+各能级的自发跃迁几率、荧光分支比以及辐射寿命等光谱参量.     

Er3+单掺与Er3+/Yb3+双掺重金属氟氧化物玻璃的光谱性质

用高温熔融法制备了Er3+单掺与Er3+/Yb3+双掺重金属氟氧化物玻璃,研究了玻璃样品的热稳定性,测试了不同浓度掺杂下Er3+离子的吸收光谱、荧光光谱.应用Judd-Ofelt理论计算了各样品的强度参数Ωt (t=2,4,6),计算了理论振子强度、实验振子强度、自发跃迁几率、荧光分支比及辐射寿命,由荧光光谱计算了荧光半高宽,分析了Er3+离子掺杂浓度对其光谱特性的影响.     

Ni2 :BeAl2O4晶体的生长及光谱特性

应用提拉(CZ)法,在合适的化学组份配比、固液界面温度梯度与生长速度等优化工艺条件下,成功地生长出了初始Ni2+掺杂为0.15 mol%、尺寸Φ50 mm×90 mm的优质Ni2+BeAl2O4晶体.测定了晶体的吸收光谱,观测到385、638和1 067 nm 3个主要吸收带,它们分别归属于八面体配位中Ni2+的3 A2g(3 F)→3 T1g(3 P)、3 A2g(3 F)→3 T1g(3 F)与3 A2g(3 F)→3 T2g(3 F)跃迁.根据获得的吸收光谱与晶体分裂场理论,计算了Ni2+的八面体晶格场参数Dq=937 cm-1以及Racah参数B=907 cm-1.研究了不同激发波长下的晶体在可见光波段的荧光特征,在480～550 nm范围发现荧光发射,这归属于八面体格位中Ni2+的电子从1 T2(1 D)能级到3 A2(3 F)的跃迁.     

掺杂ZnO-Al2O3-SiO2微晶玻璃的研制及吸收光谱特性

在ZnO-Al2O3-SiO2系统玻璃中掺入少量晶核剂TiO2,再掺入过渡金属离子和稀土离子,在高温下熔制得到透明母体玻璃.对上述玻璃进行晶化热处理,最后得到透明微晶玻璃.测定了晶化前后玻璃的密度与硬度变化.用差热分析(DTA)确定晶化温度,用X射线粉末衍射确定微晶相,并用透射电镜观察了晶相的形貌.测定并讨论了所得微晶玻璃在紫外波段至近红外波段的吸收光谱特性.研究结果表明微晶化后的密度与硬度都增大.掺杂于微晶玻璃中的Cr离子和Co离子的吸收光谱在微晶前后发生较大差异,而其余均未明显变化,这一现象归属于掺杂离子所处的不同位置所致.     

Co2+:LiNbO3晶体的坩埚下降法生长及其光谱性质

应用坩埚下降法，以同成分化学摩尔分数比(Li2O：48．6％，Nb2O5：51．4％)为原料，以CoO作为掺杂物，在合适的温度梯度(20～40℃／cm)与生长速度(1～3mm／h)，生长出了Co^2 掺杂摩尔分数分别为0．1％与0．3％的LiNbO3(LN)晶体。用X射线衍射(XRD)与差热分析(DTA)表征了获得的晶体。测定了不同部位晶体从350～2500nm的吸收光谱。观测到520nm，549nm与612nm三个分裂的尖吸收峰以及以1358nm为发光中心的吸收带。从吸收特性表明，Co离子掺杂于畸变的氧八面体中，呈现 2价态，并且沿着晶体生长方向浓度逐渐减少，Co^2-在LiNbO3晶体中的有效分凝系数大于1。研究了不同部位晶体在900nm以下的荧光光谱特性，在750nm发现有较强的荧光发射，并随着激发波长的增长，荧光发生红移。     

Gain properties of germanate glasses singly doped with Tm^3＋ and Ho^3＋ ions

Two kinds of germanate glasses singly doped with the ion concentration of 2.0mol.%Tm3+ and 2.0mol.%Ho3+, respectively, were prepared. According to McCumber theory, the absorption and stimulated emission cross-sections corresponding to the 3H6←→3F4 transitions of Tm3+ (at 1.8 μm) and the 5I8←→5I7 transitions of Ho3+ (at 2.0 μm) were obtained, and respective gain cross-section spectra were also computed as a function of population inversion according to absorption and emission cross-sections and the ion concentrations. For Tm3+-doped germanate glasses, the maximum of the absorption, emission, and gain cross-sections reached a value higher than those reported for fluorozirconate, fluoride, and oxyfluoride glasses. For Ho3+-doped germanate glasses, the maximum of absorption, emission, and gain cross-sections reached a value higher than that reported for fluorozircoaluminate glasses. Hence, these Tm3+-doped and Ho3+-doped germanate glasses exhibited an advantage for application in mid-infrared lasers at about 1.8 and 2.0 μm wavelength.