| ZrO_2-Y_2O_3∶Co或Ce晶体热处理前后的杂质电荷态和禁带迁移 |
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| 引用本文： | 刘建成,胡百柳,张道标,付林堂,王晓泽. ZrO_2-Y_2O_3∶Co或Ce晶体热处理前后的杂质电荷态和禁带迁移[J]. 无机材料学报, 1993, 0(1) |
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| 作者姓名： | 刘建成 胡百柳 张道标 付林堂 王晓泽 |
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| 作者单位： | 中国科学院上海硅酸盐研究所 200050(刘建成，胡百柳，张道标)，人工晶体研究所 北京100018(付林堂)，人工晶体研究所 北京100018(王晓泽) |
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| 摘 要： | 空气中生长(YSZ)ZrO_2-Y_2O_3(88∶12mol%)∶0.3wt%CoO 晶体的透射光谱呈现二个部分:<500nm 短波部分强的非结构吸收归为 Co~(3+)+O~(2-)→Co~(2+)+O~-电荷转移;以及六配位 Co~(2+)离子特征吸收,~4T_1(F)→~4T_1(P)560nm 和~4T_1(F)→~4A_2(F)605nm.该晶体经木炭包裹下加热到900℃后,除了禁带从3.97ev 变为4.43eV 外,短波部分和500～800nm(特别是500～605nm)范围吸收降低,然而,整个谱形尚无变化.未处理晶体包含 Co~(3+)和 Co~(2+),特殊热处理使 Co~(3+)转化为 Co~(2+),晶体由紫色变为蓝色.原来吸收边(3.97eV)是氧的 p 价带的电子到 Co~(2+)+F~+激发态造成的,4.43eV 新的吸收边认为是直接光学还原 Zr~(4+)→Zr~(3+)以及部分未还原 Co~(2+)离子共同作用.YSZ∶0.3wt%CeO_2晶体经真空、1300℃、6h 还原后,连结 Ce~(3+)离子基态~4F_(5/2)(4f)到5d 态跃迁的380～600nm(峰值在460nm)宽带吸收增加,晶体颜色由浅黄色变为桔黄.它的禁带由4.00eV 变为4.43eV.为了证实 YSZ∶Ce 晶体缺陷结构的存在和杂质离子价态,测量了这个晶体热处理前后的电子顺磁共振(ESR).由单电荷(Y_(Zr)V_0)′自由自旋和 Fe~(3+)离子的 ESR 信号变化,反推铈杂质在 YSZ 晶体中的价态变化.
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| 关 键 词： | 掺杂 ZrO_2-Y_2O_3晶体 热处理 杂质电荷态 禁带迁移 |
Impurity Charge States and Band-Gap Shift in ZrO_2-Y_2O_3:Co or Ce Crystals before and after Heat Treatment |
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| Liu Jiancheng Hu Bailiu Zhang Daobiao. Impurity Charge States and Band-Gap Shift in ZrO_2-Y_2O_3:Co or Ce Crystals before and after Heat Treatment[J]. Journal of Inorganic Materials, 1993, 0(1) |
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| Authors: | Liu Jiancheng Hu Bailiu Zhang Daobiao |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Doped ZrO_2-Y_2O_3 crystals Heat treatment Impurity charge states Band-Gap shift |
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