采用Rietveld精修方法解析粉末晶体MgF2、SrF2的原子热振动

分别在室温（25℃）和高温（300℃）下,通过X射线衍射实验对MgF2和SrF2晶体进行了晶体结构的检测．利用基于Rietveld精修方法的RIETAN－2000程序对所得实验结果进行了解析,精修了MgF2和SrF2晶体在不同温度下的各晶体结构参数,获得了原子各向同性温度因子B．通过Maximum Entropy Meth-od （ MEM）解析得到了MgF2和SrF2晶体的等高电子密度分布图谱,实现了电子密度分布的可视化．     

粉末晶体(ZrO2)x(Bi2O3)1-x(x=1.0, 0.97) 晶体结构分析

为了确定ZrO2和(ZrO2)0.97(Bi2O3)0.03的晶体结构和原子热振动各向同性温度因子B，对该粉末晶体进行X射线衍射实验，建立了晶体结构模型，进行晶体结构分析。首先，采用共沉淀法和高温固相烧结法制备了纳米氧化锆ZrO2和(ZrO2)0.97(Bi2O3)0.03粉末晶体，接着，使用X射线测试仪对两种样品进行了衍射实验（XRD），利用Rietveld 精修方法的 RIETAN-2000程序对所得实验结果进行了晶体结构分析，获得了晶体结构参量和原子热振动各向同性温度因子B。通过Maximum Entropy Method（MEM）解析得到了粉末晶体(ZrO2)x(Bi2O3)1-x(x=1.0，0.97)的等高电子密度分布可视化图谱。结果表明，(ZrO2)0.97(Bi2O3)0.03的晶胞体积比ZrO2的晶胞体积大分别为140.6850 Å3和140.5637Å3；ZrO2晶体的原子热振动各向同性温度因子B(Zr)、BO(1)、BO(2)和 B（Bi）分别为0.690、0.269、 0.178 和 0 Å2，(ZrO2)0.97(Bi2O3)0.03晶体的分别为0.460 、0.583 、0.121 和0.581 Å2。 确定了(ZrO2)0.97(Bi2O3)0.03的晶体结构属于单斜晶系，实现了等高电子密度分布三维（3D）和二维（2D）的可视化，进一步确定了晶体结构和原子位置。     

氧化钇粉末晶体的原子热振动

利用GN-2型高能球磨机研磨了Y_2O_3粉末晶体,用BT-1600图像颗粒分析仪对研磨时间为0h和20h的两份样品进行了分析.室温条件下,利用X射线衍射实验检测了晶体结构的变化,并且利用RIETAN-2000程序进行了晶体结构精修得到了原子热振动的大小.运用MEM解析方法实现了2D(平面)和3D(立体)的等高电子密度分布的可视化.     

La0.55Ca0.45MnO3的电子密度分布变温X射线衍射测量

运用X射线衍射(XRD)分析技术,对钙钛矿型La_0.55Ca_0.45MnO₃化合物的空间结构进行了变温测量,用Rietveld方法对XRD实验数据进行了精修拟合.随着温度的降低,实验上观测到衍射峰的劈裂,暗示该化合物内部晶体结构发生了相变.磁化曲线测量表明,对应晶体结构相变的温度,化合物的磁性也发生由铁磁性向反铁磁性的转变.运用Rietica软件对化合物的XRD数据进行了处理,得到了La_0.55Ca_{0.45< 关键词： 锰氧化物 相变 电子密度分布 磁结构}     

紫外线波段一维Ag/MgF_2光子特性的理论研究

利用传输矩阵方法对一维Ag/MgF2光子晶体的带隙特性进行了研究。构建了由Ag和MgF2组成的一维光子晶体结构模型,以此模型为基础详细讨论了填充比、周期层数、入射角等参数对光子晶体带隙结构的影响,并讨论了造成吸收的原因。研究结果表明,与其他金属光子晶体的研究结果相比,该结构的金属光子晶体在紫外线波段具有高反射率的光子带隙,属于不完全带隙的一维光子晶体,适用于制作紫外线波段的光学反射镜。     

Co掺杂MgF2电子结构和光学特性的第一性原理研究

基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波超软赝势方法,计算了Co掺杂MgF2晶体的几何结构、电子结构和光学性质.结果表明,Co掺杂导致MgF2晶体结构畸变,可能发生一种类四方和斜方型结构相变.由于Co原子的加入,体系的禁带宽度减小,可观察到半导体-金属性转变.计算也表明,Co掺杂对静态介电常数和光吸收系数有重要调制作用,所得结果与最近实验测量很好相符,揭示了Co:MgF2体系在光学元器件方面的潜在应用.     

MgF2单晶中位错缺陷的ESR谱——含有130多条谱线

在室温条件下的激光晶体MgF2单晶中，实验发现含有130多条峰的电子自旋共振(ESR)波谱。两个样品分别取自MgF2单晶生长放肩的尖锥部位和MgF2:Co晶体.两个样品都没有经过任何辐照处理。两个样品具有相同的各向异性谱，说明掺入的Co2+离子引发了与MgF2单晶放肩部位相同的位错缺陷，产生了相同的多核固体自由基。这些顺磁固体自由基稳定且寿命长，产生的ESR信号是各向异性的。经初步计算拟合，谱线是由三种不同的多核自由基产生的。当磁场方向与晶体的[100]或[010]方向平行时，样品的ESR信号出现在磁场从0.2292特斯拉（T）到0.4654T的0.2362T范围内（相当于能带宽度为0.233eV）。最窄的线宽DH约为0.00128特斯拉，DH相当于相邻的能级差,是非常小的，仅有1.85×10-7eV 或1.46×10-3cm-1。这一事实表明其基态简并度是相当高的，在不太高的直流磁场下几乎是一个由准连续的能级组成的能带。这有可能成为可调谐的固体激光介质的新基点。     

退火温度对KDP晶体光学均匀性的影响研究

 研究了磷酸二氢钾（KDP）晶体热退火前后光学均匀性的变化，发现适当温度下退火可以降低KDP晶体的内应力，提高晶体的消光比，从而提高晶体的光学均匀性。实验证明，50℃下退火即可消除部分内应力，110℃下退火可以消除生长鬼影和鬼线。但是,退火温度太高（如170℃）,也可能使晶体的均匀性降低。     

(Bi2O3)1-x(Sc2O3)x(x=0.01,0.03,0.05)粉末晶体的制备与晶体结构分析

采用固相烧结法制备(Bi2O3)1-x(Sc2O3)x(x=0.01, 0.03, 0.05)粉末晶体，在室温下对几种样品分别进行了X射线衍射实验，并用RIETAN-2000程序中的Rietveld解析法以及VEND、PRIMA和VICS程序分别研究了几种样品的晶体结构、等高电子密度（2D和3D）、原子配位数及原子热振动各向同性因子B等. 结果表明，(Bi2O3)1-x(Sc2O3)x(x=0.01, 0.03, 0.05)的晶胞体积（分别为329.3399Å3、329.5016 Å3、329.3400 Å3、330.3658 Å3）比Bi2O3的晶胞体积（330.3658 Å3）小；(Bi2O3)1-x(Sc2O3)x(x=0.01, 0.03, 0.05)晶体的原子热振动各向同性温度因子B(Sc1)、B(Sc2)、B(Bi1)、B(Bi2)、B(O1)、B(O2)、B(O3)的大小分别为0.42883 Å2、0.54412 Å2、0.609364 Å2、0.502542 Å2、0.4034 Å2、0.61406 Å2、0.74259 Å2；0.43052 Å2、0.52778 Å2、0.51647 Å2、0.382431 Å2、0.320327 Å2、0.516762 Å2、0.76875 Å2和0.42347 Å2、0.61022 Å2、0.514476 Å2、0.302724 Å2、0.34725 Å2、0.56175 Å2、0.72125 Å2. 确定了(Bi2O3)1-x(Sc2O3)x(x=0.01, 0.03, 0.05)粉末晶体属于单斜晶系，实现了二维和三维等高电子密度分布的可视化，进一步确定了晶体结构和原子位置.     

相变及空位缺陷对SrF2在高压下光学性质的影响

本文采用第一性原理方法, 计算了SrF2的理想晶体和含锶、氟空位点缺陷晶体在100 GPa压力范围内的光学性质. 吸收谱数据表明, 压力因素引起的两个结构相变对SrF2的吸收谱均有影响: 第一个相变将导致其吸收边蓝移, 第二个相变将导致其吸收边红移. 空位点缺陷的存在将使得SrF2的吸收边红移, 其中氟空位点缺陷引起的红移行为更显著. 尽管如此, 这些红移并未使得SrF2晶体在可见光区出现光吸收的现象(是透明的). 波长在532 nm处的折射率数据指明, 在SrF2的三个结构相区, 其折射率均随压力的增加而增大, 且SrF2的高压结构相变也使得其折射率增大. 锶空位点缺陷将导致SrF2的折射率降低, 但氟空位点缺陷的存在对其基本没有影响. 分析表明, SrF2晶体有成为冲击窗口材料的可能.     

Ta_2O_5/MgF_2异质结构三维光子晶体的偏振性

为了在可见及近红外波段得到具有良好带隙结构的三维光子晶体,利用传输矩阵法分析了MgF2、Ta2O5以及Ta2O5/MgF2异质结构三维光子晶体的带隙性质.结果表明:Ta2O5/MgF2异质结构三维光子晶体在820～1020nm的近红外波段TM模式下具有不受入射光方向影响的全方位光子带隙.该结构有望用于制作近红外光波段的偏振器件.     

热退火对KDP晶体损伤阈值的影响（英）

研究了不同退火温度下磷酸二氢钾（KDP）晶体的透过光谱和损伤阈值的变化。发现热退火对晶体的透过光谱没有影响,退火温度分别为140 ℃和160 ℃时晶体的损伤阈值没有明显变化。但是在150 ℃下,晶体的损伤阈值提高了约1.4倍。实验证明150 ℃下的热退火对提高晶体的损伤阈值效果最好。     

拓扑材料γ-PtBi2的变温晶体结构研究

利用X射线衍射（XRD）、角分辨光电子能谱（ARPES）和能带计算的方法研究了不同温度下γ-PtBi₂的晶体结构。利用单晶XRD确定了室温下晶体的结构为P31m。为了确定低温时样品的晶体结构,用ARPES测得了样品的电子结构并与计算结果进行了对比,结果显示样品的结构与P31m相吻合,这表明在低温时样品依然保持P31m结构。进一步的高温XRD研究表明,在高温时样品的晶体结构仍为P31m结构。     

一维金属/介质光子晶体用于BaF2晶体闪烁光谱修饰

利用一维金属/介质光子晶体对BaF2晶体闪烁光谱进行修饰. 以Al2O3/MgF2/Al/ MgF2为周期构成光子晶体，讨论了周期数、金属层的厚度以及在低折射率层中的相对位置、入射角度等与光子晶体能带特性的关系及其对BaF2晶体闪烁光谱进行修饰的效果. 结果表明，在所考虑的发射角范围，光子晶体对快成分的衰减小于5倍，对慢成分的相对抑制比超过20倍，采用合适的探测角度，可使对慢成分的相对抑制比提高到100以上.     

一维Au/MgF2光子晶体的透射性质

理论上研究了一维金属/电介质光子晶体的透射率性质，用传输矩阵方法数值计算了Au/MgF2光子带隙晶体的透射率．发现周期性结构产生的透射共振会大幅度增加光通过层状金属的透射率．通过调节一维Au/MgF2光子晶体中金和氟化镁的厚度以及周期数，得到了可见波段的高透射允带，透射率在0.4以上，而对于可见波段以外的频率几乎是完全不能传输的．这种结构在保持了高透射率的前提下还具有金属的优点，这在传感器、护目装置、反射窗、液晶显示等诸多领域都有很大的实用价值．     

氟化钡晶体真空紫外透过率温度特性研究

真空紫外波段存在几个可用于研究电离层物理现象的重要光谱,其中135.6nm的夜气辉是重要的探测谱段,通过对该波段辐射强度的探测可反演出电离层电子密度(TEC)及F2层峰值电子密度。夜气辉发射线中,130.4nm的发射线与135.6nm光谱间隔很近,发射强度与135.6nm强度相当,因此,要实现对135.6nm夜气辉探测需要抑制130.4nm气辉辐射。分别对0.5和1mm厚的真空紫外级别的氟化钡晶体窗口透过率随温度变化特性进行研究,结果表明,氟化钡晶体的短波截止波长随温度的升高向长波方向偏移,在一定温度范围内,氟化钡晶体可以很好地抑制130.4nm辐射,并在135.6nm波段有较高的透过率。与国外相关文献所报道的通过加热SrF2晶体来抑制130.4nm辐射的方式相比,利用氟化钡晶体作为短波截止滤光片,可以将130.4nm的杂散光完全抑制,同时可以降低仪器功耗,对于电离层光学遥感探测有着重要的意义。     

激光等离子体相互作用的受激拉曼散射饱和效应

在激光等离子体相互作用过程中,受激拉曼散射（SRS）会通过Langmuir波衰减不稳定性（LDI）和电子俘获两种机理饱和.文章给出均匀一维等离子体和低强度非相对论激光作用中,LDI和电子俘获两种机理下的SRS饱和时间的解析表达式.SRS饱和时间与入射激光强度,电子密度,电子温度,初始电子密度微扰等参数有关.解析理论计算得到了与模拟和实验相符的结果. 关键词： 受激拉曼散射 饱和 Langmuir波衰变不稳定性（LDI） 电子俘获     

多道HCN激光干涉仪在HL－1装置上的电子密度分布测量

本文描述了为测量ＨＬ－１装置电子密度分布而研制的多道远红外（ＦＩＲ）激光干涉仪系统及其特点。首次对装置在弹丸加料以及拉瓦尔（Ｌａｖａｌ）超声分子束注入实验条件下的等离子体电子密度时－空分布进行了观测和初步分析。同时，介绍一种处理密度相移信号的新方法。     

复杂结构自组织等离子体光子晶体光谱研究

利用双水电极介质阻挡放电装置, 在气体放电中产生了一种由放电丝自组织形成的复杂结构等离子体光子晶体。该晶体结构由许多四边形的晶胞组成, 每个晶胞包括大点、两种不同的小点和线, 分别对应粗等离子体柱、两种细等离子体柱和等离子体片。采用发射光谱法, 对不同位置处的等离子体状态进行了研究, 对比了其电子密度和分子振动温度。具体方法是通过氩原子696.54 nm(2P2→1S5)的发射谱线测量谱线展宽进而对比电子密度, 通过氮分子第二正带系(C3Πu→B3Πg)的发射谱线计算分子振动温度。结果发现: 四种不同位置的等离子体具有不同的电子密度和分子振动温度, 即它们各自处于不同的等离子体态。电子密度按照降序排列顺序依次为: 中心粗等离子体柱四周的细等离子体柱、粗等离子体柱、边缘处的等离子体片、等离子体片交叉点处的细等离子体柱;分子振动温度的变化趋势与电子密度相反。由于等离子体电子密度不同, 对光的折射率也不同, 因此在该晶体结构中, 粗等离子体柱、两种细等离子体柱以及等离子体片具有不同的折射率, 它们和周围未放电的区域自组织形成具有五种折射率的复杂结构等离子体光子晶体。该等离子体光子晶体易于产生, 具有结构多样、分析简单的优点, 具有广泛的应用前景。     

烘烤温度对溶胶-凝胶法制备镧掺杂钛酸铋薄膜结构与铁电性质的影响

采用溶胶-凝胶法，在保持薄膜结晶温度和有机物分解温度相同情况下，发现烘烤温度（即溶剂的挥发温度）对镧掺杂钛酸铋薄膜的晶体结构、表面形貌和铁电性质均产生重要影响.在较低烘烤温度下得到的薄膜（117）择优取向明显.但随着烘烤温度增加，薄膜的（117）择优取向逐渐减弱.薄膜的表面晶粒形貌则从棒状逐渐转变为盘状.还测量了薄膜的铁电性质，发现在250℃烘烤温度下得到的薄膜具有最大的剩余极化强度，2Pr为28.4μC/cm2.对实验现象进行了定性解释. 关键词： 溶胶-凝胶法 烘烤温度 铁电薄膜