掺钛宝石的光谱研究

用IFUS(Induction Field Up-shift Method)方法生长了浓度高,光学质量好的Ti:Al2O3单晶,通过测量Ti3+离子的吸收,激发,荧光光谱以及荧光寿命,分析研究了Ti:Al2O3单晶的发光特性和发光谱随温度的变化,(τFluo=3.1μs,300K;β=[Ti3+]/[Ti]=0.999,αm/αr=380,α488nm=9.5cm-1。     

CO32-掺杂纳米羟基磷灰石晶体的合成与表征

CO32-掺杂是提高纳米羟基磷灰石(n-HA)生物活性的有效方法之一。以Ca(NO3)2·4H2O和Na3PO4·12H2O为主要原料,Na2CO3作为CO2-3来源,合成纳米碳羟基磷灰石(n-CHA)晶体。采用TEM,XRD,FTIR,RS对合成晶体形貌和结构进行表征。结果表明:合成的n-HA晶体长度约为60~80nm,宽度在20~30nm之间,形状为针状,具有良好的结晶度,与自然骨磷灰石形貌相似;n-CHA晶体随CO2-3掺入量的增加,结晶度降低;合成的n-CHA晶体的晶胞参数a值随着CO2-3加入量的增大不断收缩,但c值增大,参数比c/a值增大,符合B型取代(取代PO3-4)的晶胞参数变化规律。红外谱图中,872cm-1附近出现AB混合型取代(同时取代OH-,PO3-4)的CO2-3面外弯曲振动特征红外峰,同时CO2-3的不对称伸缩振动红外峰在1 454和1 420cm-1附近出现分裂峰,1 540cm-1附近出现弱CO2-3峰;1 122cm-1附近出现CO2-3对称伸缩振动拉曼峰,1 071cm-1附近出现CO2-3的B型替代特征拉曼峰,通过计算PO3-4,CO2-3,OH-拉曼峰的积分面积比PO3-4/CO2-3,OH-/CO23,PO3-4/OH-,表明CO2-3在替换时,先以B型为主,随着CO2-3掺入量的增加,发生A型替代(取代OH-)。实验结果表明,合成的磷灰石晶体为B型取代(取代PO3-4)为主的AB混合型取代的n-CHA。与人骨磷灰石晶体在形态、尺寸、晶体结构和生长方式上具有相似性,可称为类骨磷灰石。     

2-(4-氟代苯甲酰基)苯甲酸一铕配合物的合成、结构表征及荧光性能的研究

以硝酸铕、2-(4-氟代苯甲酰基)苯甲酸(HL),1,10-菲咯啉(Phen)和三苯基氧膦(TPP0)合成了EuL3(H2O)6,EuL3 Phen(H2O)4和EuL3(TPPO)(H2O)5三种固态配合物.用元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱对配合物进行了组分确定和结构表征.IR表明,2-(4-氟代苯甲酰基)苯甲酸与Eu3+形成配合物后,位于1 692 cm-1处羧基的νc=0,峰消失,2 500～3 200cm-1处羧基的νo-H峰也消失,出现了羧酸盐特有的反对称伸缩振动吸收峰(va(CO2-))和对称伸缩振动吸收峰(νs(CO2-)),且△ν(νas(CO2-)-νs(C(O2-))与钠盐的△ν相近,说明羧酸根与Eu3+以对称双齿桥式配位.在HNMR中,形成配合物后第一配体苯环上的质子峰变为宽峰且移向高场,Phen和TPPO中质子化学位移移向低场.室温下测定了配合物的荧光激发光谱和发射光谱,激发光谱表明配合物EuL3(H2O)6,EuL3 Phen (H2O)4和EuL3(TPPO)(H2O)5的最佳激发波长分别为353.0,355.0和357.0 nm;发射光谱均显示Eu3+离子的特征发射光谱,且表明Phen对Eu3+离子的荧光发射有明显增强作用.     

甘氨酸和丙氨酸二肽、三肽中N-H…O=C分子内氢键键能的理论研究

提出一种计算多肽中N-H…O=C分子内氢键键能的新方法.并将新方法应用于计算甘氨酸和丙氨酸二肽、三肽中N-H…O=C分子内氢键键能.利用密度泛函理论B3LYP/6-31G(d)方法优化几何构型和计算频率.对全部结构计算MP2/6-311 G(3df,2p)水平上的单点能量.结果表明:在甘氨酸二肽中氢键键能为-6.38 kcal/mol,在丙氨酸二肽中氢键键能为-7.09-、6.25 kcal/mol;在甘氨酸三肽中氢键键能为-5.62 kcal/mol,在丙氨酸三肽中氢键键能为-5.37,-5.74 kcal/mol.     

Hg_(1-x)Cd_xTe材料变温特性的实验研究

对碲镉汞(Hg1-xCdxTe)材料的电学特性进行了变温实验研究.通过变温(80~300 K)霍尔效应测量,研究了Hg1-xCdxTe材料的霍尔系数RH、电导率σ和霍尔迁移率μH的温度依赖关系.结果表明,Hg1-xCdxTe晶体在低温下为p型导电,而在室温下为n型导电.     

MgF2单晶的THz光谱研究

利用THz时域光谱技术对MgF2晶体(样品1)和MgF2:Co晶体(样品2)在0.5-2.5THz的吸收特性进行了研究.在0.5-2.5 THz波段,样品1吸收系数α(ν)随频率ν增加而增大,最大值为24 cm-1.样品2的吸收系数比样品1大得多,Co掺杂使晶格吸收带边向低频移动,而且样品2在1.9THz有吸收峰,吸收系数达到70 cm-1,由此求出F--Co2+离子键伸缩振动的键力常数K为3.40×10-2 N/cm.这一结果表明,THz光谱分析有可能成为研究晶体化学键的一种重要手段.利用光学常数之间的关系计算了两个样品在0.5-2.5 THz的介电函数的实部ε1(ν),得到样品1的ε1(ν)值在4.67至4.73之间,样品2的ε1(ν)值在4.62至5.01之间.     

NH4+离子的结构和振动光谱

用Gaussian 03W 程序中的密度泛函B3LYP/6-31+G(d)方法对氨分子的质子化产物NH4+离子的可能几何构型进行了结构优化和频率计算,得到了它的稳定结构和红外振动光谱. 通过对计算结果的分析发现,NH4+的稳定构型为正四面体结构,属Td分子点群;它的红外振动光谱中共有两个位于3390 cm-1和1478 cm-1处的三重简并振动峰,分别对应着N-H键的反对称伸缩振动和弯曲振动.     

D-丙氨酸单晶低温变温光学性质的研究

用PEM-90光弹调制器和透射偏振光的方法,研究D-丙氨酸单晶结构低温变温光学性质的变化.D-丙氨酸单晶是双轴晶体,晶体各向异性,先测定劳埃像,结合D-丙氨酸晶体特征,确定晶面为[010]面.由于电弱力宇称不守恒,D-和L-丙氨基酸分子间存在宇称破缺能差,Salam预言在某临界温度(～250 K)下,D-氨基酸分子会发生二级相变.在218～290 K,通过原位测量D-丙氨酸晶体的旋光性质(I2f/Ide)随温度的变化,发现D-丙氨酸晶体在250 K左右有明显的旋光相变,与前期D-缬氨酸晶体低温相变结果相类似,从而为Salam预言的二级相变提供了佐证.     

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Dq及Racah参数B分别为1792cm-1,689cm-1,Dq/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.     

用于光纤电流传感器的掺Bi稀土铁石榴石单晶生长与磁光性能

用熔盐法生长了两种Bi替代的高法拉第旋转、温度稳定的稀土铁石榴石磁光单晶Bi-HoYbIG和Bi-GdYIG,测试分析了其在近红外波段的磁光性能及其温度特性。Ho3-z-y,YbyiBixFe512(x＝1.03,y=1.20)单晶的比法拉第旋转角为-891°/cm(λ=1.31μm)和-767°/cm(λ＝1.55μm),Y3-z-yGdyBixFe5O12(x=0.46,y=0.24)单晶的值为－1067°／cm(λ=1.31μm)和-882°／cm(λ=1.55μm),两者都比纯YIG晶体高出许多。而且这两种晶体的法拉第旋转角随温度变化较小,在250～400K范围内,其温度灵敏度S分别为4. 60×10-4／K和4. 20×10-4/K。分析表明,Bi的掺入能大大提高晶体的法拉第旋转角,而yb3+、Gd3+等离子的掺入可以有效降低Bi3+替代磁光单晶的法拉第旋转的温度灵敏性,Bi-HoYbiG和Bi-GdYIG等磁光晶体非常适合作为高灵敏度、温度稳定的光纤电流传感器中的法拉第转子材料。     

双掺杂单畴硫酸三甘氨酸热释电晶体ATGSAs

硫酸三甘氨酸晶体[(NH2CH2COOH)3·H2SO4,简称TGS]是典型的有序-无序型二级相变铁电体,于1956年发现.该晶体具有较高的热释电系数、低的介电常数、高的热释电品质因数,并且易于从水溶液中培育出优质单晶,因而它是制作室温下应用的红外探测器和摄象管的最重要材料.但是,TGS晶体也存在退极化和居里温度Tc偏低等缺点.为了克服这些缺点,人们进行了广泛而深入的研究,培育出了一些有用的改性TGS晶体[1-6],如用氚取代TGS中的活泼氢生长出DTGS晶体,其居里温度Tc可达 60 左右;用L-正丙氨酸部分地取代甘氨酸生长出的ATGS晶体,可防止退极…     

Tm掺杂的激光晶体生长、结构和光谱性能研究

采用顶部籽晶生长法从K2Mo3O10-B2O3助熔剂中生长出15 mm×15 mm×25 mm优质TmxGd1-x Al3(BO3)4(x=1,0.06)晶体.利用X射线单晶衍射仪测定了TmAl3(BO3)4晶体的结构.对Tm3+GAB晶体进行定向切割,测量得到了σ和π方向的偏振的吸收和发射光谱,并根据Judd-Ofelt理论计算了Tm3+在GdAl3(BO3)4中的J-O参数、各个能级的振子强度、自发辐射几率、荧光分支比等参数.     

掺Pb的Bi-Sr-Ca-Cu-O超导体及非晶体的Raman光谱

本文研究了Bi2Sr2CaCu2O8单晶(Tc=85K)、Bi2-xPbxSr2Ca2Cu3Oy单相(Tc=107K)和Bi(Pb)-Sr-Ca-Cu-O非晶体室温下20-720cm-1的Raman光谱.通过谱图的比较,我们认为456-466、631-650cm-1是高Tc氧化物的特征谱,它们与Cu-O链及Cu-O面上的强电子-声子耦合有关;掺Pb导致Bi(Pb)-O双层之间氧的分布改变,增强了Bi(Pb)-O双层之间的耦合,从而有助于提高超导转变温度Tc.     

弛豫型铁电单晶0.67Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-0.33PbTiO_3的拉曼散射研究

本文采用拉曼散射技术在温度从374到-196℃的范围内,研究了弛豫型铁电单晶0.67Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.33PbTiO3(PMNT)。观察了在不同温度下拉曼光谱的变化,经分析这些变化反映了该晶体经历了两个相变:第一个相变温度发生在120℃,从顺电立方相到铁电四方相的相变,780 cm-1处模式在VH偏振下的改变标志了这一相变;第二个相变温度发生在34℃,是从铁电四方相到铁电三方相的相变,软模的出现代表了这一相变。     

金属掺杂纳米固体超强酸SO_4~(2-)/ZrO_2的IR考察

首先采用sol gel法制备出ZrO(OH) 2 ,再分别用Ni2 + ,Al3 + ,Sn4+ ,Ag+ ,Sn2 + 金属盐溶液和H2 SO4稀溶液浸渍ZrO(OH) 2 的方法合成了一系列金属离子掺杂的SO2 -4/ZrO2 纳米固体超强酸。并用XRD ,TEM和IR技术考察了各样品的性能。结果发现 ,经不同金属掺杂的SO2 -4/ZrO2 颗粒具有固体超强酸的IR谱特征。经Ni2 + ,Sn4+ 掺杂的样品中Zr—O和 SO 键振动吸收峰明显蓝移 ,Zr—O的νZr—O由SO2 -4/ZrO2 的4 85cm-1增大到Ni2 + ,Sn4+ 掺杂样品的 5 0 0cm-1,SO的νas由 1390cm-1增大到 14 0 5和 14 0 0cm-1,而Sn2 + 掺杂的样品变化不大。说明Ni2 + ,Sn4+ 金属离子的掺杂增强了样品的超强酸性。同时还发现 ,随着样品焙烧温度的提高 ,经Ni2 + 和Al3 + 掺杂的SO2 -4/ZrO2 纳米颗粒 ,Zr—O和 SO 键振动吸收峰明显蓝移 ,而Ag+ 掺杂的样品在焙烧温度达到 10 73K时IR谱只是吸收强度减弱 ,振动频率不变。     

二苯并18-冠-6配合物[NH4(DB18-C-6)]2[Pd(SCN)4]的合成与结构分析

研究了二苯并18-冠-6(DB18-C-6)与(NH4)2[Pd(SCN)4]的反应,通过元素分析、红外光谱、单晶X射线衍射对生成的配合物[NH4(DB18-C-6)]2[Pd(SCN)4](1)进行了结构分析.1为三斜晶系,空间群P-1,晶体学数据:a=0.8705(3)nm,b=1.1954(4)nm,c=1.3044(4)nm,α=73.216(5)°,β=78.897(5)°,γ=81.105(6)°,V=1.2682(7)nm3,Z=1,F(000)=568,R1=0.0301,wR2=0.0431.配合物由二个[NH4(DB18-C-6)]+配阳离子和一个[Pd(SCN)4]2-配阴离子组成,二者通过N-H…N氢键形成中性配合物,配合物中不存在阳离子-π相互作用.     

掺入Ni~(2+)和V~(3+)对α-Al_2O_3晶体光谱精细结构、晶体局域结构和零场分裂参量的影响

应用晶体场理论和不可约张量算符方法构造了3d2/3d8态离子在C3v对称晶场中包含自旋-轨道相互作用、自旋-自旋相互作用、自旋-其它轨道相互作用和其它轨道-其它轨道相互作用四种微观磁效应的45阶可完全对角化的能量哈密顿矩阵.利用该矩阵,计算了V3+∶α-Al2O3和Ni2+∶α-Al2O3晶体的光谱精细结构、晶体局域结构和零场分裂参量,研究了掺入两种互补态离子Ni2+和V3+对同种晶体的光谱精细结构、晶体局域结构和零场分裂参量的影响,理论计算值和实验值相符.研究发现:掺杂没有改变晶体的光谱精细结构和能级分裂条数,但改变了能级间距;掺杂也没有改变晶体的对称性,但使晶体局域结构发生了一定程度的畸变;Ni2+∶α-Al2O3晶体局域结构的伸长畸变量大于V3+∶α-Al2O3晶体,键角的变化量小于V3+∶α-Al2O3晶体.     

N2O+离子A2∑+电子态的光解动力学研究

用一束波长为360.55nm的激光,通过N2O分子的(3+1)共振多光子电离(REMPI)过程制备纯净且布居完全处于X2Ⅱ(000)态的母体离子N2O+,然后用另一束波长在275-328nm范围内的可调谐激光将制备的N2O+离子激发至预解离电子态A2∑+.实验发现,由于解离碎片NO+所具有的一定的反冲速度,其TOF质谱峰明显比N2O+母体宽.通过分析NO+碎片TOF质谱峰形状,得到了解离产物的总平均平动能;通过考察随光解能量的变化,发现光解能量在32000cm-1附近约250cm-1的变化范围内,值由约8000cm-1突然减小至约1600cm-1.通过分析,在光解能量小于32000cm-1的区域,解离通道为NO+(X1∑+)+N(4S);而在光解能量大于32000cm-1的区域,另一个具有较高解离限的解离通道,NO+(X1∑+)+N(2D),开启并完全取代N(4S)通道成为解离的惟一通道.根据实验结果,对在所研究的光解能量范围内的N2O+离子A2∑+电子态预解离机理进行了探讨.     

化学蒸汽输运法生长完整硫化锌单晶

用化学蒸汽输运法(VT),以碘为输运剂,在封闭的生长安瓶内,生长温度900℃,蒸发源与生长中的晶体间温差(△T)为5—6℃,在园锥形安瓶顶端以取向的单晶作子晶,可以生长成完整的ZnS单晶.在大管径的安瓶中对流控制的质量输运可以快速长成具有大晶面,中间有空隙的梨晶.用控制对流并适当降低△T值在低蒸气过饱和下可以生出1厘米3以上量级无孪生的单晶.ZnS单晶为立方结构,位错密度104·cm-2n型导电,电阻率8×1012Ω·cm.晶体具有蓝色CRL、PL及EL,用掺有锰的多晶在同样条件下可以生长出ZnS:Mn2+单晶.     

CuCl_2-H_2O体系和FeCl_3-H_2O体系络合物拉曼光谱研究与溶液拉曼定量分析探索

详细研究了CuCl2-H2O体系和FeCl3-H2O体系络合物拉曼峰。对于CuCl2-H2O体系,认为286cm-1峰可能是[CuCl4]2-和[CuCl6]4-等Cu2+和Cl-形成的各种形式络合物的特征峰叠加的结果,412 cm-1峰可能是以[Cu(H2O)4]2+和[Cu(H2O)6]2+为主的Cu2+的水合物的特征峰叠加在一起形成的;通过对特征峰参数的分析得到了286和412 cm-1特征峰的强度与3 400 cm-1左右水的O—H伸缩振动最强峰强度之比(I1/I3 400和I2/I3 400)以及这两个特征峰的积分面积(A1和A2)和浓度的定量关系曲线,从络合物角度实现了对CuCl2溶液的定量分析。对于FeCl3-H2O体系认为173和331 cm-1两个特征峰可能都是归属于FeCl3在水溶液中最常见的络合形式—[FeCl4]-,173 cm-1峰形很宽可能是由于Fe3+和Cl-形成的其他各种形式络合物,如[FeCl]2+,[FeCl2]+等的特征峰叠加的结果,331 cm-1之后的弱宽峰可能是以[Fe(H2O)4]3+,[Fe(H2O)6]3+为主的Fe3+的水合物的特征峰叠加在一起而形成的;通过...