NaF、LiF掺杂钨酸铅晶体的性能研究

采用坩埚下降法生长了NaF、LiF掺杂钨酸铅(PbWO4)晶体,研究了掺杂晶体的透射光谱、光产额和X射线激发发射谱等发光性能.结果表明:与未掺杂PbWO4晶体相比,NaF掺杂可以显著提高PbWO4晶体在350nm附近的透过率,其X射线激发发射谱中出现新的发光峰;而LiF掺杂引起了晶体可见光范围内的强烈吸收,造成PbWO4晶体光产额的显著下降.基于影响PbWO4晶体闪烁性能的原因分析,提出了采用其它价态金属氟化物掺杂来提高PbWO4晶体光产额的新思路.     

大尺寸PWO:(Mo,Y)晶体发光均匀性的研究

报道了用改进的Bridgman法生长的大尺寸PbWO4:(Mo,Y)晶体发光均匀性的表征研究.通过对大尺寸的PbWO4:(Mo,Y)晶体不同部位的透射光谱、X射线激发发射光谱、光产额和抗辐照损伤能力等光学和闪烁性能的测试,结果表明在实验所涉及的掺杂浓度范围,Mo、Y双掺杂能显著改善PbWO4晶体的发光均匀性,增强其抗辐照损伤能力.     

坩埚下降法生长钨酸镉晶体的闪烁性能

以高温固相反应合成CdWO4多晶为原料,采用垂直坩埚下降法生长出大尺寸完整CdWO4晶体,就所生长CdWO4晶体进行了闪烁发光性能的测试表征,包括紫外可见透射光谱、光致发光光谱、光致发射衰减时间、X射线激发发射光谱、相对光产额以及γ射线辐照硬度.结果表明,该单晶在可见光区具有良好的光学透过性,其光致发光与X射线激发发射光的峰值波长位于475 nm左右,其光致发射衰减时间为842 ns;以CsI∶Tl晶体为基准样品,测得γ射线激发发光的光产额相当于基准样品的51.5％～57.4％,在γ射线辐照条件下其辐照硬度达107 rad.     

Bridgman法生长的大尺寸钨酸铅晶体的光学和闪烁性能

本文报道了我们采用改进的Bridgman法为欧洲核子研究中心(CERN)大型强子对撞机(LHC)上的紧凑型μ子螺线管(CMS)实验生长的大尺寸掺Y3+钨酸铅闪烁晶体,给出了晶体的光学和闪烁性能,如光致发光谱、X射线致发光光谱、纵/横向的透射光谱、光产额以及辐照硬度.测试结果表明,掺Y2O3的钨酸铅晶体光产额很高(>13pe/MeV),且全为100ns以内的快发光,其辐照硬度已接近CMS电磁量能器(ECAL)端帽晶体的要求,同一批晶体彼此间的性能一致性好.     

Eu3+扩散钨酸铅晶体(PbWO4)光学性能研究

利用离子扩散法对下降法生长PbWO4晶体进行Eu3+扩散,通过透射光谱、荧光光谱、光产额和衰减时间的测试,研究了Eu3+扩散对PbWO4晶体的光学性能的影响.结果表明:Eu3+扩散PbWO4晶体可明显改善在350 nm波段的透过率,荧光光谱主峰为430 nm,且发光强度得到增强,在1000 ns的积分时间门宽内光产额为46 pe/MeV,衰减时间为6.5 ns.     

Cs2NaGdBr6∶Ce单晶生长及闪烁性能研究

Cs2NaGdBr6∶ Ce(CNGB∶ Ce)是新近发现的性能优异的闪烁晶体,本文用Bridgman法成功制备出尺寸达φ25×25 mm3的CNGB∶Ce单晶,并测试了CNGB∶Ce晶体的相关闪烁性能.荧光光谱和X射线激发发射光谱测试结果表明CNGB∶Ce晶体主要有两个发射峰,分别位于383 nm和418 nm附近,分别对应于Ce3+的5 d→4f12F5/2和5d→4f12F7/2跃迁发射.γ射线能谱测试表明CNGB∶Ce晶体的光输出约为LaBr3∶Ce晶体的2/3,在662 keV处的能量分辨率为6.2;,衰减时间为76 ns左右,这些特点使得CNGB∶Ce晶体有望成为实用化的新型闪烁晶体.     

稀土元素(Ce、Nd和Eu)掺杂Bi4Si3O12晶体的生长与性能

本文采用坩埚下降法生长出20mm×20mm×100mm优质Bi4Si3O12晶体及Ce、Nd和Eu掺杂Bi4Si3O12晶体.测试了晶体的透射光谱、能谱及光产额、FWHM能量分辨率和激发-发射光谱.总结并解释了掺杂影响Bi4Si3O12晶体闪烁性能的规律,探讨了掺杂改善晶体闪烁性能的可能性.     

Er3+掺杂钨酸铅晶体的发光和光谱特征

本试验测试了Er3 掺杂钨酸铅晶体(PbWO4:Er3 )的吸收光谱,依据J-O理论,首次计算报道了光谱项特征:J-O强度参数、量子荧光效率、荧光分支比等,Ω2=3.75×10-20cm2,Ω4=0.67×10-20cm2,Ω6=0.41×10-20cm2。计算证实,PWO:Er3 中几乎有80%的激发能量非辐射跃迁转移致4I13/2能级,4I13/2的计算寿命是5200μs,J-O计算显示,在PWO中产生4I13/2→4I15/2和发射1.53μm.有高的几率。讨论了不同浓度Er3 掺杂对于吸收系数和PbWO4晶体光学吸收边的影响,讨论了Er3 掺杂PbWO4晶体的光致发光和X射线激发发光光谱,PbWO4:Er3 晶体中存在着从PbWO4基质到Er3 离子的能量传递,发光光谱的分析表明,这种能量传递是共振能量传递。     

钨酸铅闪烁晶体的双掺杂性能研究

本文采用坩埚下降法生长出了PbWO4:(F,Er)晶体和PbWO4:(F,Nd)晶体,并且对此两种晶体透过性能和闪烁发光性能进行了测试分析.透过光谱结果显示,PbWO4:(F,Er)晶体和PbWO4∶(F,Nd)晶体在350 nm至700nm范围内的透过率比纯的钨酸铅均有较大的提高.紫外激发发射光谱测试结果表明,通过双掺杂可以提高钨酸铅晶体闪烁发光的强度,并且PbWO4:(F,Er)双掺杂晶体在波长为527 nm处和546 nm处均形成了较强的发光峰.通过对掺杂晶体进行XRD分析可知,阴阳离子的同时掺入并未引起钨酸铅晶体结构的明显改变.     

(Gd0.99-xYxCe0.01)2Si2O7晶体的生长及发光特性

通过光学浮区法制备了铈掺杂焦硅酸钇钆(Gd_0.99-xY_xCe_0.01)₂Si₂O₇ (x=0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7) (简写为GYPS∶Ce)闪烁晶体,并用X射线衍射(XRD)进行了物相识别,发现其属于正交晶系Pna21。通过真空紫外(VUV)激发和发射光谱、光致发光(PL)衰减曲线、X射线激发发射(XEL)光谱、γ射线脉冲高度谱等表征了它们的光致发光特性和闪烁特性。VUV和XEL光谱的发射峰均位于360 nm左右,对应于5d→4f跃迁。样品的PL衰减时间在29.1~32.9 ns之间;闪烁衰减时间快分量约为28~68 ns,慢分量约为256~583 ns。晶体存在Gd³⁺→Ce³⁺的能量传递行为。     

Co掺杂氧化锌的电学和磁学性质的研究

采用水热合成法实现了Co掺杂氧化锌材料,并对所制备的材料以及在空气中退火材料的电学和磁学性质进行了研究.通过 X 射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等方法对制得样品的结构、形貌进行了表征,结果表明:Zn0.9Co0.1O为六方纤锌矿结构,钴元素的掺入并不改变氧化锌的物相结构.由于掺杂过程中钴元素替代晶格中锌离子的位置,晶格常数发生了改变,同时也影响了材料的性质;退火后样品的晶粒尺寸减小,结晶性变得更好.通过霍尔效应测试系统对样品的电输运性质和磁阻效应进行了分析,结果表明初始样品零场电阻大于退火后样品.磁场对样品内的载流子浓度和迁移率产生了影响,从而影响样品的电导率.两组样品均表现为正磁阻效应,这主要是由于电子局域化作用和能带劈裂效应共同作用的结果,初始样品受到内部晶格缺陷影响,磁阻效应没有持续增加,而经退火处理后的样品内部晶格缺陷减少,水分子导电作用减弱,致使正磁阻作用越来越明显.     

New Mesogenic Compounds Containing a Terminal-Substituted Benzoxazole Unit

A series of novel mesogenic 2-(4-alkoxyphenyl-1-yl)-benzoxazole derivatives bearing different substituents (H, NO₂, CH₃, Cl, coded as nPB-H, nPB-N, nPB-M, and nPB-C, respectively) at the 5-position were prepared and characterized. nPB-N, nPB-M, and nPB-C exhibited enantiotropic smectic mesophases with the mesophase ranges 3 °C–32 °C and 3 °C–82 °C on heating and cooling processes, whereas nPB-H showed no mesophases. The substituents with the stronger electron withdrawing effect let to the wider mesomorphic temperature domain. The nPB-M, nPB-C, and nPB-H displayed intense emission in CH₂Cl₂ solutions with λ_max peaks of the photoluminescence spectra at 350–355 nm when excited at their absorption maxima.     

稀土激光晶体研究进展

简述了近年来掺稀土激光晶体的研究进展,详细介绍了若干新型掺稀土激光晶体的结构、热力学性能、机械性能、光谱特性和激光性能.发现激光晶体正朝着改善晶体物理性能、提高输出光强、拓宽输出波长范围的方向发展,而且由于激光二极管性价比的提高,探索适用于LD泵浦的激光晶体将成为主流.本文为进一步研究和应用这些激光晶体提供了参考.     

硼酸钙对电瓷结构和性能的影响

研究了硼酸钙掺量对电瓷的相结构、显微结构、电气性能和机械性能的影响.通过不同硼酸钙添加量的电瓷在不同烧结温度条件下的断裂强度、气孔率、电阻率,结合电瓷的晶相结构和显微结构的变化,探讨其构效关系.结果表明:硼酸钙含量的增加或烧结温度升高,电瓷的电阻率和气孔率降低.但当硼酸钙掺量超过10;,烧结温度超过1120℃之后,电阻率和气孔率的变化不明显.电瓷的断裂强度随着硼酸钙的添加而提高,当硼酸钙含量超过10;后开始降低,添加量为10;时电瓷的断裂强度随着烧结温度而提高,1120℃后无显著变化.硼酸钙促进莫来石相的析出,但硼酸钙含量过高时,会促进CaAl2Si2O8形成,降低莫来石相的析出量,并使其形貌从细针状向短柱状和粒状发生转变.硼酸钙掺量恒定时,提高烧结温度可促进细针状莫来石相的生成.     

离子液体改性白炭黑及性能表征

采用离子液体1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑(AMI)改性白炭黑(SiO2).通过傅里叶红外光谱(FT-IR),X射线衍射(XRD),X射线光电子能谱(XPS),热失重分析仪(TGA),扫描电镜(SEM),接触角仪,BET比表面积和孔径分析仪,对改性前后白炭黑的微观结构以及性能进行表征.结果表明,经AMI改性后,白炭黑粒子间的相互作用明显减小,团聚倾向减弱,在橡胶复合材料基体中的分散性提高.AMI改性白炭黑疏水性增强,接触角由12.7°增加到80.5°,比表面积由67.84cm2/g增加到124.28cm2/g.改性前后,白炭黑晶型结构变化不大,仍为无定形态.     

高性能刷状ZnO介晶的制备及其对复合树脂性能的增强作用

无机填料作为齿科复合树脂的主要成分,对其性能影响最为显著。本文以阿拉伯胶为结构导向剂,用热水解法合成了多孔、分级结构的刷状ZnO介晶,其厚度和直径分别为1.2 μm和1.0 μm。通过微流控制法在其表面包覆了4~6 nm无定形SiO₂,以利于其表面硅烷化。通过场发射扫描电镜(FE-SEM)、X射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TGA)等对其进行了表征。对ZnO@SiO₂进行硅烷改性处理后,将其作为辅助填料,与改性纳米SiO₂主填料一起添加到Bis-GMA/TEGDMA树脂体系中,光固化得到齿科复合树脂。力学测试表明,ZnO@SiO₂填充质量分数控制在5%以内时可有效提高复合树脂力学性能。与单一二氧化硅填料的复合树脂相比,添加填充质量分数3% ZnO@SiO₂,复合树脂的力学性能表现最佳,其弯曲强度、弯曲模量和压缩强度分别提高了12.9%、6.6%和3.7%,同时还表现出优良的抗菌活性,对变异链球菌抗菌率达98.7%。此外,添加了ZnO@SiO₂介晶填料的复合树脂还具备更好的耐磨性。     

密度泛函理论研究MgH2的电子和光学性质

基于密度泛函理论,采用平面波赝势和BFGS法计算研究了金红石相MgH2电子结构性质和线性光学性质.基态下,金红石相MgH2晶体具有良好的弹性力学稳定性,基本结构参数与实验值及其其他理论值符合得较好.Mulliken电荷分布和集居数分析发现:金红石相MgH2晶体中电荷主要从Mg原子向H原子转移,电荷总数主要来源于Mg2p态电子和H1s态电子,金红石相MgH2属于共价键和离子键混合型化合物.结合电子性质和频率相关介电函数ε(ω)计算研究了金红石相MgH2的介电函数、线性吸收系数、复折射率及消光系数、反射率和能量损失谱,结果表明:金红石相MgH2的主要吸收区间位于紫外光区;24.88~42.35 eV能量区间金红石相MgH2具有很强的透过性;高频情况下,金红石相MgH2具有极高的反射率.     

磁控溅射Cu薄膜的光电性能研究

利用磁控溅射技术,通过正交试验设计方法,在K9光学玻璃基底上制备了Cu薄膜,研究了溅射时间、基底温度和氩气流量对Cu薄膜光电性能的影响.研究表明:Cu薄膜的透射谱在紫外波段362 nm处有明显吸收峰,但在可见光波段吸收强度较弱,说明Cu膜在可见波段有较高的透光性;膜厚度增加则光学透射率降低.电阻率随膜厚的增大,大体上呈逐渐减小的趋势;1100 nm 为临界尺寸,Cu膜厚度<1100 nm时,电阻率值变化较快;Cu薄膜厚度>1100 nm时,电阻率变化缓慢至定值.当溅射时间为25 min、基底温度为300 ℃、氩气流量为6.9 sccm时所得样品在紫外-可见光区没有吸收,且导电性好.     

Ni2+含量对纳米Ni-Zn铁氧体电磁损耗特性的影响

以聚乙二醇为表面活性剂辅助水热法制备了纳米NixZn1-xFe2O4(x=0.4、0.5、0.6、0.7)铁氧体,通过XRD、FESEM、TEM和PNA分析,研究了不同的Ni2+含量对Ni-Zn铁氧体的粒度、形貌及其电磁损耗特性的影响.结果表明,水热法制备的晶体具有良好的结晶度,Ni2+含量不会影响样品的形态和结构,样品颗粒呈类球形,粒径在20～30 nm,在1～ 18 GHz的测试条件下具有介电损耗与磁损耗.Ni-Zn铁氧体电磁损耗随Ni2+含量的增加先增大后减小,当Ni2+含量x=0.6时,晶体晶化更加完整,粒度更加细化,对小于14 GHz中低频微波电磁损耗能力更强,在3GHz处,磁滞损耗正切tanδm达到最大值为1.03,介电损耗正切tanδe在3 GHz、9.5 GHz分别达到0.052、0.057,具有一定的微波吸收能力.     

Optical and Photocatalytic properties of Mn‐doped CuO nanosheets prepared by hydrothermal method

Mn‐doped CuO nanosheets were prepared through a hydrothermal method to enhance their photocatalytic property. The structural and morphological features were monitored by using X‐Ray diffraction (XRD) and field emission scanning electron microscopy (FESEM) with energy dispersive spectroscopy (EDS). UV‐vis absorption spectra showed the enhance absorption performance both in UV and visible light region. The band gaps were also calculate and the minimum value was 1.25 eV. The photocatalytic activity was investigated by the degradation of methylene blue (MB), which indicated that the photoactivity of samples depended on the amount of Mn²⁺ incorporated into the CuO lattice. The improved performance of photocatalysts can be attributed to enhanced light absorption and lower electron‐hole recombination.