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在锂二次电池中, 硅酸锰锂作为正极材料得到广泛研究, 但其固有的电子和离子电导率较低, 直接影响着电池的功率密度和充放电速率. 本文建立了不同浓度的Na+离子替位掺杂Li+离子形成的Li1-xNaxMnSiO4(x=0, 0.125, 0.25, 0.5)结构, 采用第一性原理的方法, 研究了掺杂前后硅酸锰锂的电子结构以及Li+离子的跃迁势垒. 发现在Li+位替代掺杂Na+, 导带底的能级向低能方向发生移动, 降低了Li2MnSiO4 材料的禁带宽度, 有利于提升材料的电子导电性能. 随着掺杂浓度的升高, 禁带宽度逐渐变窄. CI-NEB结果表明, 在Li2MnSiO4体系中具有两条有效的Li+离子迁移通道, 掺杂Na+以后扩大了Li+ 离子在[100]晶向上的迁移通道, Li+离子的跃迁势垒由0.64 eV降低为0.48, 0.52和0.55 eV. 掺杂浓度为 x=0.125时, 离子迁移效果最佳. 研究表明Na+掺杂有利于提高Li2MnSiO4材料的离子和电子电导率. 相似文献
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通过坩埚下降法生长了系列共掺Nd,Gd:CaF2和Nd,Y:CaF2晶体, 研究了Gd3+/Y3+共掺对Nd3+光谱性能以及Nd:CaF2晶体晶胞参数的影响规律. 对于0.5 at.%Nd, x at.%Gd(x=2,5,8,10):CaF2系列晶体, 当调控Gd3+掺杂浓度为2 at.%时, 具有最大的荧光寿命499 μs; 当Gd3+掺杂浓度为5 at.%时, 具有最大的吸收截面1.47×10-20 cm2, 最大的发射截面1.9×10-20 cm2; 当Gd3+掺杂浓度为8 at.%时, 具有最佳的发射带宽29.03 nm. 对于0.6 at.%Nd, xat.%Y(x=2, 5, 8, 10):CaF2系列晶体, Y3+掺杂浓度为5 at.%时, 有最大的吸收截面2.41×10-20 cm2, 最大的发射截面3.17×10-20 cm2; 当Y3+掺杂浓度为10 at.%时, 具有最长的荧光寿命359.4 μs,并且具有最大发射带宽26 nm. 相似文献
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采用高温固相法制备出Ca1.97-xSrxNb2O7:3%Eu3+(x=0.10,0.50,1.0,1.5,1.97)红色荧光粉,研究了Ca1.97-xSrxNb2O7:3%Eu3+的发光特性及Sr2+的浓度对该荧光粉发光性质的影响。随着Sr2+浓度的改变,Ca2-xSrxNb2O7:Eu3+的XRD呈现不同的相。Ca1.97Nb2O7:3%Eu3+(x=0)的激发光谱中,302 nm附近的强宽带来自于O2-→Eu3+电荷转移跃迁,272 nm附近的肩峰来自于NbO7-6基团的电荷转移跃迁,350~600 nm范围内的锐锋属于Eu3+的特征4f-4f组内跃迁。在398 nm激发下,发射光谱的最强峰位于616 nm,属于Eu3+的5D0→7F2电偶极跃迁,发射出强烈的红光。当Ca2+逐渐被Sr2+取代时,Ca2-xSrxNb2O7:Eu3+的各激发峰的强度先提高后降低,且O2-→Eu3+电荷转移跃迁发生明显红移。少量Sr2+的掺杂可以有效提高Ca2-xSrxNb2O7:Eu3+ 的红光发射强度,当x=0.01时该荧光粉的红光发射达到最强,可以被紫外LED芯片激发。 相似文献
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采用静电纺丝法在不同气氛下制备了Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Eu3+纤维,研究其晶体结构和形貌;将纤维与聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合后获得Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Eu3+-PDMS复合材料,研究其光致发光和应力发光性能。研究结果显示,氮气、空气下制备样品的XPS图谱同时出现Eu2+和Eu3+结合能特征峰;在360 nm和395 nm激发下复合材料的光致发光光谱中,不但有Eu2+位于469 nm处的蓝色宽带发射,还包含Eu3+位于615 nm的多个红色窄带发射。因为Eu3+在电荷补偿下还原成Eu2+并在刚性结构保护下不被氧化,证实了Eu3+在Sr2MgSi2O 相似文献
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在团簇近似的基础上,利用分子动力学和密度泛函计算相结合的手段,在Y2O3:Eu3+中研究了随Li+掺杂浓度的变化,缺陷形成情况以及C2位处Y-O键长的变化对电子态密度的影响.结果表明,随着Li+掺杂浓度的增加,与C2格位相关团簇的Y-O键平均键长出现了增加-减小-增加的变化趋势,这可能是引起此类材料发光强度随Li+浓度出现类似变化的原因. 相似文献
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利用WS2的可饱和吸收特性,在激光二极管侧面抽运Nd:YAG固体激光器Z型腔结构中分别实现了被动调Q和被动调Q锁模运转。实验表明:当泵浦电流为9.5 A时,开始启动调Q运转,当泵浦电流大于9.8 A时,调Q激光脉冲趋于稳定。当泵浦电流为12.8 A时,被动调Q输出的最大平均功率为466 mW,最窄脉冲宽度为3.205 μs,对应的重复频率为71.70 kHz,此时最大单脉冲能量为6.5 μJ。当泵浦电流达到13.4 A时,激光器实现调Q锁模运转。调Q锁模的最高输出功率为590 mW,调Q包络频率为71.98 kHz,单个调Q包络内的脉冲串重复频率123.1 MHz,每个调Q包络中包含369个脉冲,单脉冲能量为22.2 nJ。结果表明WS2材料可以作为可饱和吸收体用于固体激光器中。 相似文献
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采用化学沉淀法一次煅烧工艺制备了Ba1.99-x/2-2ySiO4:Eu0.012+, Lix+y2+, Euy3+绿色荧光粉, 用X射线衍射仪和荧光分光光度计对样品的晶体结构、发光性能进行表征. 结果表明: 少量Eu2+, Li+和Er3+的共掺杂没有改变晶体结构; 其激发光谱分布在270–440 nm波长范围, 谱峰位于288 nm, 360 nm处, 可以被InGaN 管芯产生的360–410 nm辐射有效激发; 在360 nm近紫外光激发下, 测得其发射光谱峰值在500 nm 处, 是Eu2+4f65d1→4f7跃迁的典型发射; 荧光粉发光强度随着Li+掺杂量的增大先增强, 后减弱, 当x=0.1时, 发光强度最大; 随着Li+, Er3+共掺杂量的增加(y=0.012), 出现位于530 nm和488 nm的发射峰, 对应于Er3+的2H11/2→4I15/2和4F7/2→4I15/2特征发射, 同时分析了Eu2+→Er3+的能量传递过程.
关键词:
化学沉淀法
2SiO4:Eu2+,Li+,Er3+')" href="#">Ba2SiO4:Eu2+,Li+,Er3+
能量传递
发光性能 相似文献
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采用凝胶法分别制备出4.5ZnO-5.5Al2O3-90SiO2(ZAS)以及ZAS[DK]:RE3+ (RE=Eu,Tb,Ce) 透明微晶玻璃。利用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和荧光光谱仪(PL)等测试手段,研究了稀土离子掺杂浓度对ZAS微晶玻璃的结构和发光性能的影响。XRD结果表明,ZAS[DK]:RE3+ (RE=Eu,Tb,Ce)微晶玻璃包含ZnAl2O4晶相和SiO2非晶相,ZnAl2O4平均晶粒尺寸约为30 nm,稀土离子的掺杂没有显著改变原来的ZnAl2O4晶体结构。TEM结果表明,900 ℃时ZnAl2O4从ZAS体系中析出。PL光谱显示,Eu3+ 存在 5D0→7F2跃迁,ZAS[DK]:Eu3+在611 nm 处发出强烈的红色光;由于Tb3+ 的5D4→7F5 跃迁,ZAS[DK]:Tb3+在541 nm 处发出明亮的绿色光;ZAS[DK]:Ce3+ 在381 nm处显示了蓝光发射,对应于Ce3+ 的5d→4f 轨道跃迁。ZAS[DK]:RE3+ (RE=Eu, Tb, Ce)的PL发射光谱存在着浓度猝灭现象,Eu3+、Tb3+ 和Ce3+的最佳单掺杂摩尔分数分别为20%、20%和3%。CIE色度图表明,ZAS[DK]: RE3+ (RE=Eu,Tb,Ce)的色坐标分别位于红光、绿光和蓝光区域。实验结果表明,ZAS:RE3+ (RE=Eu,Tb,Ce) 微晶玻璃是一种良好的可用于全色显示的白光LED材料。 相似文献
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以MCM-41为硅源,采用共沉淀法制备Sr2-xSiO4:xCe3+(x=0.01~0.09,步长为0.01)和Sr1.95-ySiO4: 0.05Ce3+,yLi+(y= 0.01~0.07,步长为0.02)蓝紫色荧光粉。Sr2-xSiO4:xCe3+的发射光谱是一个不对称的宽带,最大峰值在410 nm左右。Ce3+的最佳掺杂量为5%。Ce3+离子倾向于占据九配位的Sr(Ⅱ)格位。共掺电荷补偿剂Li+可以有效地提高Sr1.95SiO4: 0.05Ce3+的发光强度,其中Li+离子对1 100 ℃煅烧样品的发光强度的提高程度比1 000 ℃的更高,Li+的最佳掺杂量为y=0.05。 相似文献
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采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了Te掺杂对单层MoS2能带结构、电子态密度和光电性质的影响。结果表明,本征单层MoS2属于直接带隙半导体材料,其禁带宽度为1.64 eV。本征单层MoS2的价带顶主要由S-3p态电子和Mo-4d态电子构成,而其导带底则主要由Mo-4d态电子和S-3p态电子共同决定;Te掺杂单层MoS2为间接带隙半导体材料,其禁带宽度为1.47 eV。同时通过Te掺杂,使单层MoS2的静态介电常数增大,禁带宽度变窄,吸收光谱产生红移,研究结果为单层MoS2在光电器件方面的应用提供了理论基础。 相似文献
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采用高温固相法,合成了三价稀土离子(RE3+=Ce3+, Tb3+, Eu3+)掺杂的Na2CaSiO4(NCS)系列样品,并研究了其在紫外光激发下的发光特性。研究结果表明,Ce3+、Tb3+ 和Eu3+掺杂的NSC系列样品在紫外光源激发下,均呈现其特征发射,随着掺杂浓度的提高,发射强度逐渐增大。Ce3+、Tb3+和Eu3+的最佳摩尔分数分别为0.13、0.13和0.12,相应的色坐标分别计算为(0.17, 0.17)、(0.34, 0.58)和(0.66, 0.34),分别为很好的蓝光、绿光和红光。继续增加稀土离子的含量,发射强度降低。 相似文献
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采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法,选用局域密度近似对Ag1/4TiSe2及TiSe2的几何结构进行了优化和总能量计算.计算得到的晶格常量与实验结果符合较好,负的形成能表明有序Ag1/4TiSe2系统的稳定性.布居数、键长、能带结构和态密度的计算结果显示:Ag以较强的离子性结合于Ag1/4TiSe2中.Ag的插入使得半金属性的TiSe2关键词:
1/4TiSe2')" href="#">Ag1/4TiSe2
电子结构
插层化合物
第一性原理计算 相似文献
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全无机零维金属卤化物因其独特的光学性能和可溶液法加工的特点,有望成为替代铅卤钙钛矿的新一代发光材料,在固态照明和光电探测等领域发挥重要作用。本文报道了一种Cd2+掺杂的Cs2ZnCl4新型黄光荧光粉。该材料在270 nm紫外光激发下,呈现565 nm的宽带、长寿命(11.4 ms)发光,荧光量子产率达到46.0%。通过变温高分辨光谱测试分析,证明了其发光来源于Cd2+的3E→1A1禁戒跃迁,并且在低温下(<170 K)还观测到局域态激子的发光及其到Cd2+的高效能量传递过程。此外,该材料还展现出优异的抗热猝灭性能,150℃温度下的发光强度依然保持室温时的90.0%。本工作为Cd2+掺杂金属卤化物的激发态动力学提供了新发现,也为新型高效零维金属卤化物发光材料的设计开发提供了新思路。 相似文献
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采用高温熔融法制备了Ce3+/Tb3+/Sm3+掺杂的CaO-B2O3-SiO2(CBS)发光玻璃。通过傅利叶红外光谱仪、荧光光谱仪表征了该系列发光玻璃的微观结构和发光性质,并对Ce3+到Tb3+、Ce3+到Sm3+之间的能量传递机制进行了研究。结果表明,在339,378,407 nm激发下,单掺Ce3+、Tb3+和Sm3+的CBS玻璃分别发射紫蓝光、绿光和红光,恰好符合混合合成白光的条件。Ce3+/Tb3+和Ce3+/Sm3+双掺CBS玻璃的发射光谱以及Ce3+衰减寿命的变化证实了Ce3+→Tb3+和Ce3+→Sm3+之间存在能量传递,随Tb3+和Sm3+浓度增加,Ce3+的寿命减小,且传递效率由5.4%和5.7%分别增加至24.0%和27.1%。调节3种稀土离子的掺杂浓度并选择合适的激发波长,实现了发光颜色可调,并最终获得白光发射。 相似文献
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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X2Π(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A2Σ+.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〈ET〉;通过考察〈ET〉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
关键词:
N2O+离子A2Σ+态
TOF质谱峰
预解离机理 相似文献
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稀土发光材料由于其良好的上转换发光性能已经逐渐成为荧光防伪领域的研究热点。首先采用水热法合成了一系列不同Li+掺杂浓度的NaGdF4∶Yb3+/Eu3+晶体,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、上转换发射光谱测试等表征方法,对样品的形貌、尺寸和上转换发光性能进行了分析,并选择发光强度和效果最好的晶体应用于防伪识别。实验结果表明,NaGdF4∶Yb3+/Eu3+/Li+的XRD衍射图谱与标准六方相NaGdF4的衍射峰一致,衍射峰尖锐且没有杂峰,证明合成了高纯度高结晶度的NaGdF4∶Yb3+/Eu3+/Li+晶体。晶体的SEM图可以看出生成的样品为纯六方相,分布均匀,无团聚现象。共掺Yb3+/Eu3+/Li+对晶体的结构、形貌... 相似文献
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在铜基金属卤化物Cs3Cu2I5中掺杂Mn2+是拓宽发光范围的重要途径,但是已报道的掺杂方法大多需要高温、惰性气氛、较长时间和专用设备等。本工作将CsI固体粉末直接投加至CuI和MnCl2的氢碘酸溶液中,在较低温度(60℃)、空气条件下快速(3 min)合成Mn2+掺杂Cs3Cu2I5微晶,并测试了其结构和发光性能。通过系列对比实验,提出一种由反应物溶解度控制的“缓释生长-掺杂”机制,证实CsI固体粉末在高浓度氢碘酸中的缓慢溶解能够降低Cs3Cu2I5晶体的生长速率,为Mn2+的低温、可控掺杂提供有利的动力学条件。该方法为全无机金属卤化物体系的掺杂发光和掺杂动力学研究提供了新的思路。 相似文献