含氧空位SrTiO3晶体电子结构研究

运用CRYSTAL-09软件计算得到了完整和含氧空位的SrTiO3晶体的电子态密度分布、能带结构和电荷密度分布。本文先通过分析完整SrTiO3晶体的电子结构,确定晶体化学键的组成。通过分析含氧空位的SrTiO3晶体的电子结构,发现禁带中出现一条新的缺陷带,缺陷带属于Σ轨道。通过缺陷能级的分析,结果表明SrTiO3晶体中2.4 eV的发光带可能是由Σ*-Σ之间的跃迁产生。     

BaWO4多晶料的合成与优质单晶的生长

以99.99;的BaCO3和WO3为原料通过固相反应直接合成BaWO4多晶料,采用提拉法沿a轴和c轴均可生长出φ22mm×80mm的无色透明的BaWO4单晶.X射线粉末衍射实验确定所获BaWO4晶体的结构属于四方晶系,空间群I41/a.通过浮力法测得其密度为6.393g/cm3.用莫氏硬度计测得BaWO4晶体的莫氏硬度为4.用V型棱镜法测得BaWO4晶体的折射率在1.84左右.     

钼酸钙晶体中点缺陷的计算机模拟

本文根据第一性原理计算了含电子型色心的钼酸钙晶体的电子结构,计算结果表明钼酸钙晶体中F心和F+心不会在可见光范围内引起吸收,而氧空位的存在使钼酸钙晶体呈现蓝色.     

CdMoO4∶W6+晶体电子结构的模拟计算研究

采用基于密度泛函理论的嵌入团簇离散变分方法,计算了CdMoO4∶W6+晶体的电子结构.计算结果显示,在CdMoO4∶W6+晶体的禁带内出现了W的5d施主能态,这说明CdMoO4晶体受激发后出现的峰值在550 nm(2.25ev)的发射带与晶体中的钨类施主离子有关,合理地解释了CdMoO4晶体在500～ 600 nm区间的发射带的起源.     

坩埚下降法生长CaF2单晶的研究

采用坩埚下降法生长了CaF2单晶体,研究了不同条件生长的单晶缺陷和光谱性能.结果表明:当晶体生长过程中进入水等含氧杂质时,所生长的晶体不仅在1500nm附近产生非常宽的OH-两倍振动吸收带,而且在可见-紫外波段也形成强烈的色心吸收带.同时,杂质离子Ce3+的存在也导致晶体出现306nm的吸收带.     

钨酸盐薄膜的原电池电化学制备技术及其发光性能

采用室温原电池电化学技术在钨衬底上制备出了具有发光性能的BaWO4、SrWO4、CaWO4薄膜,利用X射线衍射仪、扫描电镜、荧光光谱仪对样品进行了分析,对薄膜的发光性能进行了研究。XRD分析表明,所制备的钨酸盐薄膜是高度结晶的,呈四方结构;SEM观察表明,在原电池条件下,这些晶体以四方锥形的习性生长。室温下的荧光性能测试表明,所制备的BaWO4、SrWO4、CaWO4薄膜在220nm至240nm的光激发下,均在450nm附近出现一个蓝光发射带,而BaWO4薄膜还在310nm的光激发下,在400nm及590nm附近出现额外的发射带,形成从400~590nm的准连续发射光谱。研究表明,原电池电化学技术为某些功能陶瓷薄膜的制备提供了一条环境协调的、廉价便利的工艺新路线。     

钼酸镉晶体本征点缺陷的计算机模拟计算

本文利用GULP计算软件拟合了CdMoO4晶体势参数,在此基础上研究了该晶体的本征点缺陷,计算了本征点缺陷的生成能.结果表明,在CdMoO4晶体生长过程中,孤立缺陷主要以肖特基缺陷的形式(Vo2+和Vcd2-)存在.晶体中氧的夫伦克儿缺陷具有较低的生成能,是CdMoO4晶体的主要缺陷类型.Cd的夫伦克儿缺陷在高温条件下将起重要作用,由氧空位引起的F心和F+心与700 nm吸收带的形成有关.     

第一原理研究氧空位对BaTiO3晶体的电子结构和光学性质的影响

根据密度泛函理论,采用模拟计算软件CASTEP计算了含有氧空位钛酸钡晶体的电子结构和光学性质.结果表明,氧空位的存在没有在禁带中引入缺陷能级,但氧空位的存在对晶体的光学性质产生显著的影响.并得到氧空位的存在将引起钛酸钡晶体出现440～450 nm吸收峰的结论.     

磷酸铁锂单晶水热法生长及其表征

运用桂林水热法成功制备出了毫米级磷酸铁锂体晶体,晶体呈六棱柱结构或者呈圆形(around),等长的外观,等大的外表.实验得到LiFePO4单晶的XRD衍射峰谱,10°~40°范围内的主强峰相较于磷酸锂铁微晶多出(020)面,说明在晶体生长后期主要由(020)面控制,主要成六棱柱属性终止于(010),(200),(101)这三个表面,这些优势面有望在材料的电化学和表面交换性能中发挥重要作用.分析LiFePO4晶体结构确定锂离子在(010)方向是运动能量最低的通道,所以增大ac方向维度二维片状和缩短b轴方向的尺度结构的LiFePO4是可以设计合成的.这将使锂离子的扩散速度得到提高,并且使磷酸铁锂材料在倍率性能,电导率,低温性能方面都可得到提升.LiFePO4晶体在紫外光区大量吸收,在可见光区内出现一个宽的透过带,吸收值较小,大部分光透过,这正是LiFePO4单晶颜色不深的原因,并且具有良好的透过性.合成的LiFePO4晶体的点缺陷造成的色心对近红外短波部分980~1700 nm波长的光全部吸收,近红外长波1750~3000 nm光全部透过,LiFePO4晶体在1000~3000 nm波长范围内的高对称性吸收和透过必将使其在近红外波段窗口器件的应用上有所突破.     

氟化铅晶体中300nm光吸收带的起因

在PbF2晶体的透射光谱中常存在一个300nm光吸收带,其特征是吸收强度从结晶开始端向结晶结束端递减.利用原子吸收光谱分析(AAS),发现具有300nm光吸收带的晶体含有比较多的杂质离子Ca和Ba,但根据掺杂实验及其它氟化物晶体中存在的类似吸收现象,排除了Ca和Ba是造成这一吸收现象的原因,而是认为Ce3+离子杂质的4f→5d跃迁是造成该吸收带的原因.氟化铅晶体中的微量Ce3+离子杂质来源于生产HF时所使用的天然矿物CaF2.通过对HF这一制备PbF2原料的高度提纯可以有效地消除晶体中的300nm吸收带.