Al2O3:Fe3+体系晶格局域结构的EPR理论研究

本文通过分析Al2O3∶Fe3+体系中Fe3+离子的EPR谱,研究Fe3+的局域晶体结构结果表明Al2O3∶Fe3+的局域结构存在各向异性膨胀.用拟合EPR谱的低对称参量D和(a-F)实验值的方法,求得两个三棱锥的棱与C3轴的夹角分别为θ1=46.54°和θ2=61.26°,相对于原Al2O3结构的畸变角分别是Δθ1=-1.1°±0.1°,Δθ2=-1.8°.两畸变角同时均小于0说明Al2O3∶Fe3+体系中含Fe3+离子的晶格主要产生沿C3轴的伸长畸变.     

Al_2O_3∶Fe~(3+)体系晶格局域结构的EPR理论研究

本文通过分析Al2 O3 ∶Fe3 + 体系中Fe3 + 离子的EPR谱 ,研究Fe3 + 的局域晶体结构结果表明Al2 O3 ∶Fe3 + 的局域结构存在各向异性膨胀。用拟合EPR谱的低对称参量D和 (a -F)实验值的方法 ,求得两个三棱锥的棱与C3 轴的夹角分别为θ1=4 6 .5 4°和θ2 =6 1.2 6° ,相对于原Al2 O3 结构的畸变角分别是Δθ1=- 1.1°± 0 .1° ,Δθ2 =- 1.8°。两畸变角同时均小于 0说明Al2 O3 ∶Fe3 + 体系中含Fe3 + 离子的晶格主要产生沿C3 轴的伸长畸变     

常温下YGaG:Fe3+体系的EPR谱研究

本文采用对角化三角晶场中d5组态离子的完全能量矩阵的方法,研究了YGaG:Fe3 体系的EPR谱与局域晶格畸变的关系,利用EPR谱的低对称参量D和(a-F)的实验值确定出Fe3 离子在YGaG:Fe3 体系中的键长R=0.2005 nm,键角θ=51.498°,以及晶格畸变角Δθ=0.954°。     

高精度半导体激光打标机F-θ镜头设计

为保证半导体激光打标机F-θ镜头的扫描质量，实现系统像高与扫描角的线性变化，需对F-θ镜头给予一定的畸变量，并使其满足等晕条件。分析F-θ镜头工作原理及像差要求，根据1 064 nm半导体激光打标机的光源成像要求选择合适的玻璃材料，合理分配每片透镜的光焦度，以保证等晕成像；根据F-θ镜头线性成像要求，计算系统总畸变量为1.6%，系统总畸变量为系统的实际桶形畸变与相对畸变量之和；在光学系统优化设计时，引入这两项优化参数，优化过程中观察系统成像变化情况。设计结果表明:系统MTF曲线接近衍射极限，F-θ镜头相对畸变小于0.36%，各视场均方根半径均小于艾里斑直径，并且整个系统70%的能量集中在直径为16 μm的圆内，系统总畸变量为1.58%，满足设计指标要求。     

纳米GaP粉体反射光谱的测量及其分析

通过测量纳米磷化镓(GaP)粉体在紫外可见光波段(200-800nm)的反射光谱,运用三流理论由反射光谱计算出纳米GaP粉体的吸收系数(Ea)和散射系数(Es)的比值(Ea/Es)。纳米GaP粉体的反射光谱的形状主要受吸收的影响,即GaP禁带结构的影响。     

纳米晶体微观畸变与弹性模量的模拟研究

采用分子动力学方法模拟纳米晶体铜原子的结构,又对纳米晶体铜原子进行了X射线衍射模拟．计算了晶粒尺寸和点阵畸变,还计算了能量分布和弹性模量等．结果表明不但晶界产生很大的应力场,而且晶粒内部的畸变也起着与晶界相似的重要作用．由于原子半径的增加,导致弹性模量的减少. 关键词：     

KZnF3:Fe3+体系局域晶体结构的理论研究

本文采用对角化三角场中d5组态完全能量矩阵的方法,研究了KZnF3Fe3+体系的局域晶体结构和EPR参量之间的关系.在分析中我们引入了双层配位模型,即配位体包括Fe3+离子最近邻的6个F-离子和次近邻的8个K+离子.计算表明KZnF3Fe3+的局域结构畸变源于一个K+离子沿C3轴方向(即[111]方向)向Fe3+离子的移动,从而诱导F-离子的位移,使得Fe3+-F-键与C3轴夹角发生变化.通过计算EPR的低对称参量D和(a-F),我们分别得出室温(T=300K)时的畸变角为△θ1=2.58°,△θ2=-1.4°和低温(T7=77 K)时畸变角为△θ1=2.85°,△θ2=-1.40计算结果与实验观察值△θ1=2.8±0.3°,△θ2=-1.1±0.3°相符合.     

YAG∶Cr~(3 )晶体精细光谱结构研究

采用不同的晶体畸变模型,利用CDM(completediagonalizationmethod)方法对YAG∶Cr3 晶体的EPR参量进行了系统研究·通过计算结果对晶格畸变模型进行了分析.结果表明,在三角对称下,对杂质离子电荷与中心离子电荷相等的情况,不适合用杂质离子沿C3轴位移的模型来研究晶体的局域结构,而且由于基态和第一激发态的零场分裂都对局域结构微变非常敏感,因此仅由基态零场分裂来确定晶格局域结构是不可靠的·同时结果表明,Cr3 离子进入YAG晶体后,产生了Δθ=1.88°的三角畸变·从而成功统一地解释了YAG∶Cr3 晶体的EPR参量和精细光谱结构·     

大口径反射镜波前畸变控制技术

依据高功率固体激光装置对大口径反射镜附加波前畸变的严格要求,通过选择适合的结构形式、材料及连接方式和支撑位置设计了大口径反射镜支撑结构,并对其进行了优化分析计算和验证性试验。面形精度试验结果表明:装夹引入的附加波前畸变的峰谷值（PV 值）约为150 nm,小于/3(=632 nm),结构满足设计指标要求。     

纳米GaP材料Ga填隙缺陷的EPR实验观察

利用电子顺磁共振(EPR)技术对纳米GaP粉体材料的本征点缺陷进行了研究，结果表明：由EPR信息的g因子值（2.0027±0.0004）可以确定纳米GaP粉体材料存在Ga自填隙（Ga_i）本征缺陷；纳米GaP粉体EPR信号超精细结构消失，以及谱线线宽（ΔH_PP）变窄等实验现象，可能是由纳米材料界面的无序性，以及缺陷原子和界面原子之间的电子交换造成的；在较低的测试温度范围内，升高温度引起纳米GaP材料发生晶界结构弛豫；当测试温度由100 K升高至423 K时，ΔH_PP值和自由基浓度皆逐渐降低.     

ZnS衬底上GeC/GaP增透保护膜系的制备及红外光学性质

把GeC/GaP双层膜用作ZnS衬底的长波红外(8~11.5μm波段)增透保护膜系。采用射频磁控溅射法,以高纯Ar为工作气体、单晶GaP圆片为靶制备了GaP薄膜;用射频磁控反应溅射法在高纯Ar和CH4的混合气体中,以单晶Ge圆片为靶制备了GeC薄膜。分别用柯西(Cauchy)公式和乌尔巴赫(Urbach)公式表示折射率和吸收系数,对薄膜的红外透射率曲线进行最小二乘法拟合,得到了它们的厚度及折射率、吸收系数等光学常数。GaP膜的折射率与块体材料的相近,在波长10μm处约为2.9;GeC膜的折射率较小,在波长10μm处约为1.78。用所得到的薄膜折射率,通过计算机膜系自动设计软件在ZnS衬底上设计并制备出了GeC/GaP双层增透保护膜系,当GaP膜厚较大时,由于吸收增大膜系增透效果较差;当GaP膜厚较小时,膜系有较好的增透效果。     

纳米氧化锌的IR及其薄膜的UV光谱研究

采用溶胶-凝胶浸渍提拉法制备了纳米氧化锌薄膜。ZnO为六方晶系纤锌矿型,薄膜表面均匀致密,粒径尺寸约为10nm,400℃焙烧后的粉体在451cm-1处出现Zn-O伸缩振动,较体相材料向低波数移动了约29cm-1,膜中ZnO粒子的带边吸收位于363nm,其吸光度值与膜层数间的较好线性关系说明可以将氧化锌溶胶中的纳米粒子较好地转移到基片上。     

纳米金刚石在惰性气氛下的热处理

本文采用不同分析手段(其中包括TEM、SEM、RS和DSC等)对纳米金刚石粉末在惰性气氛下的25 1200℃热处理效应进行了深入细致的研究。研究发现经过热处理的纳米金刚石粉末在颗粒形貌和结构方面均存在不同程度的变化,Raman光谱和DSC分析还证实了纳米金刚石粉末在约751℃左右经历了石墨化的转变,该相变温度远低于体材料金刚石,原因在于粉末材料的纳米尺度效应。     

酞菁铜旋涂薄膜的形貌与光谱学性质研究

采用旋涂法制备了2,9,16,23-四-异丙氧基酞菁铜(CuPc(OC3H7-i)4)薄膜,利用AFM、UV-Vis和FT-IR对薄膜的表面形貌和光谱学性质进行了表征。薄膜表面结构是由约为216nm×55nm×4nm的清晰纳米畴组成,旋涂膜中酞菁铜分子是处于一种无序的状态,其Soret带吸收与氯仿溶液相比位置不变,而Q带的聚集体和单体的吸收峰红移约20nm。     

Pressure dependent optical phonon anharmonicity in GaP

The asymmetric Raman line shape of the TO(Γ) phonon in GaP has been carefully measured under hydrostatic pressure up to 87 kbar (room temperature). At high pressure the peak becomes symmetric and a weak sideband emerges. These results can be explained as due to the third order anharmonic interaction of TO(Γ) with the combination modes TA + LA(≈ X). A calculation of this effect, based on the measured phonon dispersion of GaP, is successful in fitting the observed line shape at all pressures. The anharmonic coupling strength for the decay TO(Γ) → TA + LA(≈ X) is found to decrease linearly with pressure by an appreciable amount.     

纳米GaP粉体对结晶紫的光催化降解及其振动光谱分析

对纳米 Ga P粉体 -结晶紫水溶液光催化降解进行了研究。纳米 Ga P粉体在紫外光照射条件下对结晶紫具有光催化降解作用 ;随平均颗粒度的降低 ,纳米 Ga P粉体的光催化活性增加。红外光谱测试结果表明 :进行光催化过程以后 ,纳米 Ga P表面存在的几种主要振动模式变化较小或不变 ;拉曼光谱测试结果表明 :纳米 Ga P粉体的横向光学声子模与纵向光学声子模 ,以及表面主要振动模式几乎没有发生变化     

Ba_(1-x)Sr_xTiO_3相结构的拉曼光谱研究

本文测定了不同Sr含量的钛酸锶钡(Ba1-xSrxTiO3)纳米晶的拉曼光谱,发现了随着Sr含量的增加,517cm-1[E(TO)与A1(TO)]光学声子模劈裂为双峰和相对低频声子模向低频漂移,而相对高频声子模向高频漂移现象。当x=0.4时,软模解冻,Ba1-xSrxTiO3铁电相不能维持而呈现顺电相结构。     

Efficient excitation and amplification of the surface plasmons

One dimensional (1D) grating has been fabricated (using focused ion beam) on 50 nm gold (Au) film deposited on higher refractive index Gallium phosphate (GaP) substrate. The sub-wavelength periodic metal nano structuring enable to couple photon to couple with the surface plasmons (SPs) excited by them. These grating devices provide the efficient control on the SPs which propagate on the interface of noble metal and dielectric whose frequency is dependent on the bulk electron plasma frequency of the metal. For a fixed periodicity (Λ = 700 nm) and slit width (w = 100 nm) in the grating device, the efficiency of SPP excitation is about 40% compared to the transmission in the near-field. Efficient coupling of SPs with photon in dielectric provide field localisation on sub-wavelength scale which is needed in Heat Assisted Magnetic recording (HAMR) systems. The GaP is also used to emulate Vertical Cavity Surface emitting laser (VCSEL) in order to provide cheaper alternative of light source being used in HAMR technology. In order to understand the underlying physics, far-and near-field results has been compared with the modelling results which are obtained using COMSOL RF module.Apart from this, grating devices of smaller periodicity (Λ = 280 nm) and slit width (w = 22 nm) has been fabricated on GaP substrate which is photoluminescence material to observe amplified spontaneous emission of the SPs at wavelength of 805 nm when the grating device was excited with 532 nm laser light. This observation is unique and can have direct application in light emitting diodes (LEDs).     

Raman scattering from surface optical phonon mode in gallium phosphide nanomaterials

The Raman scattering from gallium phosphide (GaP) nanoparticles (~53 nm) and nanosolids has been investigated. By means of Lorentzian fitting of the Raman scattering spectra, a surface optical phonon (SO) peak located between the transverse optical (TO) phonon and longitudinal optical (LO) phonon frequencies became observable. It has been proved by X-ray diffraction (XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) that a core-shell heterostructure is characteristic of the structure of GaP nanoparticles. According to electromagnetic theory, the SO frequency of the piezoelectric/semiconductor heterostructural nanomaterials was calculated.     

我国同步辐射小角X光散射装置

小角X光散射是当X光照射到物质上时发生的在原光束附近小角度范围内的电子相干散射,凡是存在纳米尺度的电子密度不均匀区的物质均会产生小角X光散射现象,因此它是表征纳米、多孔材料结构的理想手段。普通X光源产生的X光强度弱,限制了小角X光散射的应用,采用同步辐射为X光源,则可以大大提高X光强度。目前我国已建立同步辐射小角X光散射站,本文对其装置进行了介绍。