熔盐对Li+/Na+离子交换及折射率分布的影响

研究发现利用Li⁺/Na⁺离子交换制取径向梯度折射率(GRIN)棒透镜时,在NaNO₃熔盐中,添加NaCl,会影响Li⁺/Na⁺离子交换反应平衡,最终改变径向GRIN棒透镜的折射率分布、折射率差值及像差.并着重分析和讨论了在本实验中NaNO₃+NaCl混合熔盐对径向GRIN棒透镜中折射率分布、数值孔径及像差的影响机理.     

二价Ba2+、Pb2+和四价Ti4+在硼硅酸盐玻璃系统中对Li+/Na+离子交换的影响

本文讨论了在硼硅酸盐玻璃系统中引入二价Ba²⁺、Pb²⁺和四价Ti⁴⁺后,由于Pb²⁺和Ti⁴⁺配位结构的变化,引起Pb²⁺、Ti⁴⁺场强及其与O^2-离子间距的变化,对Li⁺/Na⁺离子交换产生影响,从而改变折射率差值(ΔN)和折射率分布.     

梯度折射率棒透镜的色差估计

对梯度折射率(GRIN)棒透镜色差的影响因素进行了研究,在玻璃光学性质计算模型的基础上建立了梯度折射率棒透镜色差估计函数与基础玻璃性能、交换离子对性质和参与交换的离子数量之间的关系。对Na+/Li+,K+/Cs+和K+/Tl+交换制备的梯度折射率棒透镜的色差进行了计算,结果表明,GRIN棒透镜的色差评价函数主要取决于基础玻璃和交换离子的性质,而与参与交换的离子数量无关。     

化学计量的氧化钠团簇阳离子结构的离子迁移质谱法研究

本文通过离子迁移质谱法研究了氧化钠团簇阳离子(Na_nO_m⁺,n≤11)的稳定结构. 质谱结果表明化学计量组成Na(Na₂O)_(n-1)/2⁺ (n=3、5、7、9和11)系列是稳定的,并且NaO(Na₂O)_(n-1)/2⁺ (n=5、7、9和11)系列作为二级稳定系列. 为了获得这些团簇离子的结构,通过离子迁移率测量实验测定离子和氦缓冲气体之间的碰撞截面. 同时计算了这些组合物优化结构的理论碰撞截面. 结果表明,Na(Na₂O)_(n-1)/2⁺和NaO(Na₂O)_(n-1)/2⁺的结构除了n=9之外,其它具有相似结构框架. Na(Na₂O)_(n-1)/2⁺所有的化合键位于钠和氧之间. 另一方面,NaO(Na₂O)_(n-1)/2⁺中除了Na-O键之外,还存在一个O-O氧键,表明NaO(Na₂O)_(n-1)/2⁺具有过氧化物离子(O₂^2-)作为Na(Na₂O)_(n-1)/2⁺的氧化物离子(O^2-) 的替代物. Na(Na₂O)_(n-1)/2⁺和NaO(Na₂O)_(n-1)/2⁺两种稳定系列都是闭壳组合物. 这些闭壳特征对氧化钠簇阳离子的稳定性具有强烈影响.     

新型光存储材料Sr2SnO4: Tb3+, Li+ 的合成及其红外上转换光激励发光性能的研究

采用高温固相法获得了一种只具有 微弱余辉的新型电子俘获型光存储材料Sr₂SnO₄:Tb^{3 +}, Li ⁺. 发光性能研究结果表明: 该材料对980 nm的红外激光具有很好的上转换光激励信息读出响应, 同时292 nm紫外光为其最佳信息写入光源. 光存储性能研究结果表明: 该材料的浅陷阱较少, 因此其余辉发光很弱, 不到500 s; 另一方面, 该材料中存在大量的深蓄能陷阱. 因此, Sr₂SnO₄: Tb^{3 +}, Li⁺是一种具有较好实际应用价值的新型电子俘获型光存储材料. 此外, 还讨论了Sr₂SnO₄: Tb^{3 +}, Li⁺的光存储发光机理.     

K+-Na+二次离子交换制作玻璃波导

通过数值计算模拟了K⁺Na⁺二次扩散玻璃波导的折射率轮廓,阐述了利用K⁺Na⁺二次离子交换的方法,在BK7玻璃上制作波导的过程,分析了极化率不同的扩散离子对的选择对波导有效折射率变化的影响,以及扩散平衡时体积变化对表面折射率的影响,描述了扩散引起的波导内部诱导应力变化设计了测试波导损耗以及波导表面折射率改变的实验装置,对尺寸10mm×10mm×1.5mm和10mm×5mm×1.5mm两组BK7玻璃基片上的玻璃波导进行了测试,测试结果与理论吻合较好.     

可紫外激光刻写的掺铒铋硅酸盐玻璃光谱性质研究

报道了可紫外激光刻写的掺铒Na₂O-Bi₂O₃-SiO₂和Na₂O-B₂O₃-Bi₂O₃-SiO₂玻璃的光谱特性. 测量和计算了玻璃的光谱参数，分析、讨论了Bi₂O₃和B₂O₃含量变化对光谱参数的影响.实验表明基质玻璃中Bi₂O₃和B₂O₃含量改变可有效调节掺铒铋硅酸盐玻璃光谱参数.Bi₂O₃和B₂O₃含量增加，玻璃的光吸收和荧光性质改善，但Er³⁺离子的⁴I_13/2能级寿命降低.在B₂O₃含量为40%(Bi₂O₃/SiO₂＝0.67)时，Er³⁺离子峰值发射截面、⁴I_13/2能级的荧光寿命和荧光半高宽分别为8.49×10^－21cm²，0.52ms和78nm.结果表明掺铒铋硅酸盐玻璃是有前途的紫外光敏有源玻璃材料之一.     

LiBX2 (B=Ga, In; X= S, Se, Te)光学性质与力学性质的第一性原理计算

采用基于第一性原理的赝势平面波方法系统地计算了LiBX₂ (B= Ga, In; X= S,Se,Te) 晶体的光学性质与力学性质. 由禁带宽度推断出晶体抗激光损伤阈值的大小顺序为LiGaS₂ > LiInS₂ > LiGaSe₂ > LiInSe₂ > LiGaTe₂ > LiInTe₂. 六种晶体在常压下均满足机械力学稳定性要求, 且铟化合物可塑性及延展性强于镓化合物. 这些晶体的静态电介电常数 ε₁(0)、静态折射率n(0)和双折射率Δn 理论计算值与实验值相符. LiGaS₂, LiInS₂, LiGaSe₂, LiInSe₂和LiGaTe₂五种化合物双折射率较高, 并且它们的吸收谱与反射谱在中远红外区是透过的, 因此可推断出这五种化合物可以成为优异的中远红外非线性光学材料.     

低色差GRIN棒透镜制备工艺的研究

熔制了含Li+硅酸盐玻璃,玻璃的棒料在NaNO3熔盐中进行离子交换后得到了梯度折射率(GRIN)棒。采用干涉法测得了GRIN棒的折射率分布曲线。实验结果表明:通过所述的工艺,可以获得直径达5mm的GRIN棒,其折射率分布曲线与双曲正割曲线接近。分析表明GRIN棒的轴向色差评价函数值约为0 6～0 7%。     

Li2分子自旋一致激发态a3Σ+u和b3Πu的分析势能函数的从头算

使用对称性匹配簇-组态相互作用方法首次计算了Li₂分子自旋一致激发态a³Σ⁺_u和b³Π_u的离解能、平衡几何及其谐振频率。使用最小二乘法、利用Murrell-Sorbie函数形式拟合出了Li₂分子三重态的第一激发态a³Σ⁺_u 和第二激发态b³Π_u的完整势能函数，并计算了这两个态的光谱常数 (B_e, α_e, ω_e 和 ω_eχ_e) 和力常数 (f₂, f₃和f₄)。得到了Murrell-Sorbie函数形式既适用于基态、又适用于激发态的结论。将计算得到的激发态（a³Σ⁺_u和b³Π_u）的离解能、平衡几何及其谐振频率与实验结果及其它理论计算结果进行了比较。从比较的结果中可以清楚地看出，本文的计算结果在计算精度方面有很大的改进。     

自聚焦透镜的三维相干成像特性分析

运用傅里叶光学方法，分析并推导了自聚焦透镜的三维相干成像公式。研究表明，虽然自聚焦透镜中介质折射率是径向渐变折射率分布，不同于薄透镜中的均匀分布，但是由于它的三维相干成像性质却类似于薄透镜，从而使自聚焦透镜可以在成像和光学信息处理系统中有效地代替薄透镜，实现光学系统的微型化。     

制作锂玻璃自聚焦透镜的离子交换工艺的研究

本文分析了用一次离子交换工艺制备的自聚焦透镜的径向折射率分布规律,计算了所能获得的最佳分布及工艺条件.并提出在熔盐中加Li~+及分阶段离子交换的新方法.计算表明,用改进后的新工艺制备的自聚焦透镜,其折射率分布可以得到明显的改善.     

掺镱锂硅酸盐玻璃的光谱及离子交换特性分析

采用高温二次化料的方法制备一种多梯度折射率芯光纤所用掺镱锂硅酸盐玻璃,测量了玻璃样品的吸收光谱、荧光光谱和荧光寿命,利用McCumber理论计算了该玻璃系统中镱离子的2F5/2→2I7/2能级跃迁受激发射截面。研究表明锂硅酸盐玻璃中Yb3+在1006nm处的σemi为0.38×10-20 cm2,荧光有效线宽为82.4nm,荧光寿命为1.31ms。在530℃高温硝酸钠熔盐中,对玻璃Li+-Na+离子交换到达中心轴前后制作的梯度折射率透镜的成像和折射率分布特性进行了研究。光谱分析和离子交换实验结果表明,该玻璃是制作梯度折射率光纤的理想材料,可用于多梯度折射率芯光纤的制作,是大模场光纤的候选材料。     

Effects of charge compensation on red emission in CaYAl3O7:Eu3+ phosphor

Monovalent ions Li+, Na+, and K+, as charge compensators, are introduced into CaYAl3O7: M(M =Eu3+, Ce3+) in this letter. Their crystal phases and photoluminescence properties of different alkali metal ions doped in CaYAl3O7 are investigated. In addition, the influence of charge compensation ion Li+which has a more obvious role in improving luminescence intensity on CaYAl3O7: Eu3+phosphor is intentionally discussed in detail and a possible mechanism of charge compensation is given. The enhancement of red emission centered at 618 nm belonging to Eu3+is achieved by adding alkali metal ion Li+under 393-nm excitation.     

Enhanced conductivity at the interface of Li2O:B2O3 nanocomposites: atomistic models

A theoretical investigation at density-functional level of Li ion conduction at the interfaces in Li2O:B2O3 nanocomposites is presented. The structural disorder at the Li2O(111):B2O3(001) interface leads to reduced defect formation energies for Li vacancies and Frenkel defects compared to Li2O surfaces. The average activation energy for Li+ diffusion in the interface region is in the range of the values for Li2O. It is therefore concluded that the enhanced Li conductivity of Li2O:B2O3 nanocomposites is mainly due to the increased defect concentration.     

球面端面的锥形梯度折射率透镜的近轴成像特性

本文根据光线在球面上的折射公式及光线微分方程,研究了光线经两端面为球面的锥形梯度折射率透镜的传播和变换,基于光线传递ABCD矩阵,提出了球面端面的锥形梯度折射率透镜的一种等效光学系统.文中给出了该透镜的主平面、焦平面和焦距计算公式,以及近轴成像高斯公式.当锥度为零时即得到球面端面的柱形或径向梯度折射率透镜的相应结果.     

A density functional theory study on size-dependent structures,stabilities,and electronic properties of bimetallic M_nAg_m(M=Na,Li;n + m≤7) clusters

The equilibrium geometries,relative stabilities,and electronic properties of Mn Agm(M=Na,Li;n + m ≤ 7) as well as pure Ag n,Na n,Li n(n ≤ 7) clusters are systematically investigated by means of the density functional theory.The optimized geometries reveal that for 2 ≤ n ≤ 7,there are significant similarities in geometry among pure Ag n,Na n,and Li n clusters,and the transitions from planar to three-dimensional configurations occur at n = 7,7,and 6,respectively.In contrast,the first three-dimensional(3D) structures are observed at n + m = 5 for both Na n Ag m and Li n Ag m clusters.When n + m ≥ 5,a striking feature is that the trigonal bipyramid becomes the main subunit of Li n Ag m.Furthermore,dramatic odd-even alternative behaviours are obtained in the fragmentation energies,secondorder difference energies,highest occupied and lowest unoccupied molecular orbital energy gaps,and chemical hardness for both pure and doped clusters.The analytic results exhibit that clusters with an even electronic configuration(2,4,6) possess the weakest chemical reactivity and more enhanced stability.     

沉淀法制备Li~+、Na~+掺杂Gd_2O_3:Eu~(3+)荧光粉及发光特性研究

用沉淀法制备Li~+、Na~+和Eu~(3+)共掺Gd_2O_3荧光粉,并与微波-固相法制备的样品进行了比较。通过测量该粉体的XRD、激发光谱和发射光谱,比较了样品的微观结构和讨论了不同合成条件对Gd_2O_3:Eu~(3+)荧光粉发光特性的影响。结果显示在相同的条件下,对于未掺入Li~+的Gd_2O_3:Eu~(3+)样品比较,沉淀法制备样品的发光强度是微波-固相法制备样品的1.68倍;掺入Li~+的Gd_2O_3:Eu~(3+)样品比较,沉淀法制备样品的发光强度是微波—固相法制备样品的1.82倍。当使用草酸作为沉淀剂,掺杂浓度为Li~+(4.5 mol%)、Na~+(4.5mol%)、Eu~(3+)(4.5mol%),在800℃煅烧2h后获得样品的发光强度,是Gd_2O_3:Eu~(3+)荧光粉的5.91倍。