磷酸盐、氟磷酸盐和氟化物玻璃中过渡金属离子的顺磁共振研究(Ⅰ) Cr~(3 ),Mo~(3 )

本文研究了磷酸盐、氟磷酸盐和氟化物玻璃中Cr~(3 )的顺磁共振(以下简称ESR),从自旋哈密顿出发计算了Cr~(3 )的有效g因子,指出低场谱线主要起源于两个Kramers双重态之间的跃迁,确定了自旋哈密顿参数:D=0.15—0.4cm~(-1),E/D=0.15—0.3,零场分裂为0.3—0.8cm~(-1),本文还报道了磷酸盐玻璃中Mo~(3 )的ESR。     

磷酸盐、氟磷酸盐和氟化物玻璃中过渡金属离子的顺磁共振研究(Ⅱ)——Co2+,Ni2+

低温77K下,在三种玻璃中都观察到了Co²⁺的ESR信号,认为Co²⁺是处干四面体格位,从实验所得的有效g值,判别出中心离子与配位体间化学键的性质变化,本文还研究了氟磷酸盐玻璃中Ni²⁺ESR,辨认了Ni²⁺的谱线,用自旋哈密顿作了比较详细的分析计算,并解释了一般氧化物玻璃中很难观察到Ni²⁺的ESR的原因。 关键词：     

KMgF3:Cr3+的EPR参量和K+空位研究

EPR和ENDOR表明:顺磁离子取代KMgF₃中的Mg²⁺离子后,所处的环境具有轴对称。本文研究了KMgF₃:Cr³⁺的Δg=g_∥-g_⊥和零场分裂值D,证实KMgF₃:Cr³⁺中K⁺空位的存在。并且指出:由于K⁺空位,使Cr³⁺的最近邻F^-离子分 关键词：     

α-Al2O3单晶中Fe3+离子的电子顺磁共振

本文对α-Al₂O₃单晶体中Fe³⁺离子在室温下,X波段进行了电子顺磁共振研究,发现Fe³⁺离子实际上占据四种磁性不等价晶位。在同一氧离子层间的两种晶位上的Fe³⁺离子具有相同的自旋哈密顿参量,而不同氧离子层间的晶位上的Fe³⁺离子具有不同的自旋哈密顿参量,两种自旋哈密顿参量为:(1)g_‖=2.001,g_⊥=2.003,D=1679 关键词：     

KCdF3晶体中Cr3+-Li+中心局域结构研究

利用零场分裂参量与晶体结构之间的定量关系,研究了双掺杂晶体KCdF₃:Cr³⁺,Li⁺的局域结构。指出,对于KCdF₃:Cr³⁺,Li⁺晶体,四角晶场的形成包含两个方面:(1)由于电荷补偿而产生的等效电荷形成的四角对称晶场;(2)Cr³⁺的局域结构发生晶格畸变而产生的四角对称晶场。事实上,当Cr³⁺和Li⁺掺入KCdF₃晶体时,Cr³⁺代替了Cd²⁺离子;由于Cr³⁺离子与Cd²⁺离子的半径不同、电荷不同、质量不同,导致Cr³⁺的局域结构发生晶格畸变,由此而产生四角对称晶场;由于电荷补偿,Li⁺离子取代了[001]方向与Cr³⁺离子邻近的Cd²⁺离子,由此产生的等效电荷而形成的四角晶场。这样,Cr³⁺的局域结构由O_h对称变为C_4v点对称。文中建立了ZFS参量和晶体结构之间的定量关系。在考虑晶格畸变和等效电荷的基础上,研究了KCdF₃:Cr³⁺,Li⁺晶体的ZFS参量,理论结果和实验符合很好。得到了F^-离子向中心离子分别移动为ΔR₁=0.00268nm,ΔR₂=0.001nm,ΔR₃=0.00165nm。     

Cr3+/Tm3+/Ho3+共掺氟磷酸盐玻璃的制备及性能表征

制备了不同 Al(PO₃)₃含量的掺铥系列氟磷酸盐玻璃,研究了其结构、热稳定性和光谱性质. 研究了不同摩尔百分数 Al(PO₃)₃掺杂下 Cr³⁺/Tm³⁺/Ho³⁺共掺氟磷酸盐玻璃在 2.0μm 处的发光特性. 并且用Judd-Ofelt理论计算了强度参量,并由此计算了激发能级的自发辐射跃迁速率、辐射寿命、荧光分支比等光谱参量. 结果表明,随着 Tm³⁺浓度增加,2.0μm 处发光的强度逐渐增强. 证明了Tm³⁺(³F₄) →Ho³⁺(⁵I₇)能量转移是非常有效的,并与掺杂浓度有关. 关键词： 氟磷酸盐玻璃 能量传递 荧光光谱 吸收光谱     

Cr3+:Al2O3透明多晶陶瓷光谱特性分析

对透光性良好的Cr³⁺:Al₂O₃透明多晶陶瓷的光谱性能 进行了研究，其吸收光谱中吸收峰与单晶红宝石相一致，按吸收光谱和Tanabe-Sugano能级 图，算出其晶场强度参数D_q及Racah参数B分别为1792cm^-1， 689cm ^-1，D_q/B=2.6，陶瓷中Cr³⁺离子所处格位的晶体场强 比单晶弱一些，但Cr³⁺:Al₂O₃透明陶瓷仍属于强场晶 体材料；当Cr³⁺掺杂浓度到达0.8wt%时，陶瓷的发射谱仍保持较好的R线发射 ；随Cr³⁺掺杂浓度的增大，激发峰位发生“红移”.在Cr³⁺:Al₂O₃透明多晶陶瓷的荧光谱上，发现一个波长为670nm的发射峰，经激发 谱确认为Cr³⁺的发射峰. 关键词： 氧化铝 透明陶瓷 离子格位 光谱性质     

Yb3+掺杂四磷酸盐玻璃光谱研究

制备了Yb³⁺掺杂四磷酸盐玻璃,以实测的吸收光谱及荧光光谱计算了Yb³⁺在四磷酸盐玻璃中各光谱性能参数和激光性能参数,以荧光捕获效应讨论了倒易法和Fuchtbaucr-Ladenbury公式之间的计算差异.此外,还进一步讨论了Yb³⁺在四磷酸盐玻璃中各性能参数的浓度效应以及OH基对Yb³⁺发光的影响.研究表明Yb³⁺掺杂四磷酸盐玻璃具有相当优良的光谱和激光性能参数. 关键词： 3+掺杂')" href="#">Yb³⁺掺杂 四磷酸盐玻璃 光谱性质     

电气石中离子对(Fe2+—Fe3+跃迁

本文在晶体场理论的基础上,采用Fe²⁺的自洽场解析近似3d轨道,考虑到电气石中b,c两位置的实际对称性(C_s,C₁),计算了属于3d⁶组态的Fe²⁺在该两位置的自旋允许能谱:用离子对跃迁的观点,从理论上探讨了前人尚未处理过的离子对的(Fe²⁺(g)-Fe³⁺)→(Fe²⁺(e)-Fe²⁺)跃迁;并对偏振依赖性很大的三条谱:9000cm^-1,13800cm^-1,15000cm^-1作了强度估计,较为满意地解释了电气石的近红外光谱。 关键词：     

YAG中Cr3+和Yb3+的发光特征以及Cr3+和Yb3+之间的能量传递过程

室温下观察了YAG:Cr³⁺,Yb³⁺材料在近红外区域的发光特性, 并通过对Cr³⁺:⁴T₂和Yb³⁺:²F_5/2能级辐射跃迁寿命以及它们布居时间的比较研究,提出了从Cr³⁺到Yb³⁺的能量传递机制,同时借助于能级图描述了从Cr³⁺到Yb³⁺的能量传递以及Cr³⁺和Yb³⁺的近红外发光过程。     

BaCl2中Eu2+的电子自旋共振研究

制备和用X射线分析BaCl₂:Eu微晶的结构,并测量它的电子自旋共振(ESR)谱,结构分析和ESR谱都表明,替代Ba²⁺的Eu²⁺离子是处在轴对称的正交晶场中;并用抽对称的自旋哈密顿量和晶场哈密顿量对ESR实验数据进行拟合,求得在正交对称的BaCl₂中的Eu²⁺的自旋哈密顿参数;还发现Eu替代Ba²⁺的掺杂浓度的饱和值为0.34mol％。 关键词：     

Cr3+,Yb3+,Er3+共掺磷酸盐铒玻璃转镜调Q激光性质研究

研究了Cr³⁺,Yb³⁺,Er³⁺共掺磷酸盐铒玻 璃转镜调Q激光性质.三种Er₂O₃掺杂浓度的激光实验结果表明，在Er₂O₃名义掺杂浓 度为0.5wt％时，玻璃的综合激 光性质最好，重复频率为0.1Hz时，它的激光阈值功率为14.5mJ，最大输出能量为9.6mJ ，斜率效率为0.55％.在同种实验条件下，比较了Cr14和Kigre公司生产的QE-7S激光性质参数，实验表明，前者激光阈值功率稍低，而后者的斜率效率和最大输出功率略高. 关键词： 3+-Yb³⁺-Er³⁺共掺')" href="#">Cr³⁺-Yb³⁺-Er³⁺共掺 磷酸 盐玻璃 光谱性质 激光性质     

氟化物、氟磷酸盐和磷酸盐玻璃中Er3+离子的发光研究

测定了氟化物、氟磷酸盐和磷酸盐玻璃中Er³⁺离子的吸收、荧光和激发光谱,解释了基质玻璃对Er³⁺离子发光的影响。进一步研究了在这三种基质玻璃中Er³⁺离子发光的浓度效应和温度效应,讨论了Er³⁺离子内和离子间的能量转移过程。 关键词：     

YAG粉末材料中Cr3+敏化的Yb3+近红外发光性质

采用高温固相反应法合成了YAG: 0.02Cr³⁺,yYb³⁺系列粉末材料,研究了该系列材料在近红外区域的发光特性,主要包括Cr³⁺,Yb³⁺的发光性质、Cr³⁺: ⁴T₂和Yb³⁺: ²F_5/2能级辐射跃迁寿命以及其布居时间的比较,给出了Yb³⁺最佳掺杂量为10%。实验表明:通过Cr³⁺→Yb³⁺能量传递,实现了Yb³⁺在1 000 nm附近近红外发光的增强,这对进一步提高c-Si太阳能电池转换效率打下了坚实基础。     

KZnF3:Cr3+和KMgF3:Cr3+四角对称电子顺磁共振参量与晶格缺陷的研究

用Newman叠加模型研究了KZnF₃:Cr³⁺四角对称基态的零场分裂,证实了Zn²⁺空位和畸变的存在;并指出,空位对晶场的贡献不可忽略。计算得到:KZnF₃:cr³⁺晶体[0,01]方向的一个F^-配体向Cr³⁺移动Δ(KZnF₃)=0.0029-0.0043nm。还研究了KMgF₃:Cr^{3+关键词：}     

磷酸盐玻璃中Yb3+和Nd3+之间的声子参助能量转移

本文中报道了磷酸盐玻璃中Nd³⁺,Yb³⁺的时间分辨谱和激发能量的转移。通过实验确定了在不同温度下的转移速率。证实了Nd³⁺→Yb³⁺的能量转移机构为从⁴F_3/2(Nd³⁺)到²F_5/2(Yb³⁺)并同时产生单声子发射的过程;而从Yb³⁺到Nd³⁺关键词：     

Ce3+对Er3+/Yb3+共掺氟磷酸盐玻璃光谱性质的影响

研究了能量接受离子Ce³⁺对Er³⁺上转换发光强度以及Er³⁺在1.5μm附近波段发光性能参数的影响，并从能量匹配及能级结构角度出发对Er³⁺/Ce³⁺间的能量转移机制进行了分析.分析认为，⁴I_11/2能级的Er³⁺通过无辐射能量转移把能量传递给²F_5/2能级的Ce³⁺关键词： 氟磷酸盐玻璃 光谱性质 光纤放大器 3+和Ce³⁺')" href="#">Er³⁺和Ce³⁺     

BaCrSi4O10与AgGaSe2:Cr2+吸收光谱的精细结构及自旋单态对零场分裂参量的影响

在强场图像中构造了四角对称环境中Cr²⁺离子包括自旋单态在内的完全能量矩阵, 通过对角化能量矩阵方法, 计算得到了BaCrSi₄O₁₀与AgGaSe₂:Cr²⁺吸收光谱的精细结构及自旋单态对零场分裂参量的影响. 从理论上给出了BaCrSi₄O₁₀与AgGaSe₂:Cr²⁺吸收光谱的精细结构及BaCrSi₄O₁₀的零场分裂参量值. 计算结果显示自旋单态对零场分裂参量D的影响完全可忽略, 但对a和F的影响比较大. 这种影响主要来自自旋-轨道耦合导致的自旋五重态与自旋三重态和自旋单态的相互作用, 而自旋轨道耦合的选择定则显示自旋单态并非直接影响五重态而是通过自旋三重态间接地影响基态的五重态. 因此, 为了得到准确的零场分裂参量值, 所有的自旋态都应该考虑.     

ZnS:Cr2+中局域晶格结构和自旋单态对零场分裂参量的贡献

在统一配体场耦合图像的基础上,构造了d⁴电子组态过渡金属离子在强场图像下包括所有自旋状态的210×210维完全能量矩阵.通过对角化完全能量矩阵,研究了Cr²⁺掺杂ZnS的局域晶格结构和Jahn-Teller能.理论计算结果与实验值符合非常好.同时,还研究了Cr²⁺掺杂ZnS后体系自旋单态对零场分裂参量的贡献.结果表明:自旋单态对二阶零场分裂参量D的贡献可以忽略,但是对于四阶零场分裂参量a和F的贡献却 关键词： 2+')" href="#">ZnS:Cr²⁺ 统一配体场耦合 自旋单态 Jahn-Teller能     

孤立格位中的Cr3+近红外发射波长的设计与调控:以AMP2O7:Cr3+为例

近红外光谱调控对于开发新型近红外荧光粉至关重要。3d³电子构型的Cr³⁺具有波长可调谐的宽带近红外发光性质,是一种理想的近红外激活剂离子。由于d轨道对晶体场敏感,Cr³⁺离子发射波长强烈依赖于其配位晶体结构,明确配位结构与发光性质之间的构效关系是指导近红外荧光粉理性设计的理论基础。而实际上晶体结构复杂,影响局部配位结构性质的因素很多,难以形成明确的构效关系。AMP₂O₇(A=Li,K;M=Ga,Sc,In)系列焦磷酸盐晶体中具有孤立的[MO₆]八面体结构特征,可为Cr³⁺提供孤立的配位环境,孤立格位大大减少了晶体结构的复杂性,为构效关系的建立提供了合理性保障。本文以AMP₂O₇:Cr³⁺系列荧光粉为研究对象,Cr³⁺取代在孤立的[MO₆]八面体中心格位,具有波长可调谐的近红外发光性质,其发射波长随M³⁺和...