上转换激光基质晶体BaY2F8的结晶习性

由BaY2F8晶体的结构特点和粉晶X射线衍射（XRD）数据,分析了该晶体的结晶习性。晶体结构中的强键为Y-F2-Y键,该键沿[001]方向伸展成链状,是晶体的优势生长方向。晶体的平衡稳定形态由斜方柱{130},{021}组成,晶体呈沿[001]方向发育的轴状习性。温度梯度法生长所得晶体的切片分析,证实了以上结论。BaY2F8晶体系采用提拉法等强制方法获得。     

掺铈钒酸钇晶体的生长及光学性质的研究

报导了采用提拉法生长的高质量的掺铈钒酸钇(Ce:YVO4)晶体,其中Ce3 离子的掺杂浓度为1.0%原子分数。对加工好的掺铈钒酸钇晶片进行了吸收光谱和荧光光谱的测量。三个吸收峰的中心波长分别在473nm、557nm和584nm。400~600nm的发射带包含两个发射峰,其中心波长分别在424nm和469nm处。文章从能级结构上对Ce:YVO4晶体光谱的产生机制进行了讨论。     

温度梯度法BaY2F8晶体生长中的小面研究

采用温度梯度法生长了BaY2F8晶体,通过X射线定向仪确定晶体自发沿[001]方向生长.通过对不同截面的显微观察和分析,研究认为生长方向与竖直方向不平行是诱发(100)、(130)、(130)等小面生长的重要因素.由于温度的波动和径向温度梯度的存在,会造成晶体生长过程中的组分过冷,引发晶面上出现胞状凸起,影响了晶体的生长质量.     

BaY2F8晶体生长基元与结晶机理的探讨

本文通过对BaY2F8晶体结构的分析,从晶体的生长基元为负离子配位多面体理论出发,对自然冷却条件下BaY2F8晶体自发结晶习性进行了研究,提出了以Ba2+为中心的近八配位十二面体和以Y3+为中心的近八配位十二面体是晶体生长的基元.并根据自发结晶的BaY2F8的XRD,说明了BaY2F8晶体的{200}、{130}、{021}、{330}、{-111}、{111}、{221}、{002}等面族比较发育的原因.本文证实了仲维卓的负离子配位多面体理论对BaY2F8晶体生长的适用性,并对探索新的BaY2F8单晶生长方法有参考作用.     

便携投影式牛顿环干涉演示仪的研制与应用

设计自制了投影式多波长反射、透射牛顿环干涉演示仪。该演示仪将装有毛玻璃屏的遥控变色发光二极管(LED)分别安装在牛顿环仪的前后两侧,通过开关控制两个光源独立或同时发光。用遥控器可以控制光源颜色和闪烁模式。牛顿环反射或透射干涉的图案通过带有VGA信号功能的CCD摄像机拍摄并在显示器或投影仪上显示出来,供全体师生观看研究,实现了薄膜干涉的课堂演示。该演示仪体积小巧,便于携带,操作简便,适合教学应用。     

退火对Ce:YVO4晶体光谱性能影响

采用中频感应提拉法生长了高质量的掺铈钒酸钇( Ce:YVO4)晶体,其中Ce3+离子的浓度为1.0％(原子分数).对于加工好的晶体薄片分别在中性气氛Ar和还原性气氛H2中不同温度下进行了退火处理.对退火后的样品进行了吸收光谱和荧光光谱的测量.中性Ar中退火对晶体发光效率提高没有作用,H2退火后晶体吸收谱发生显著变化,晶体的发光效率大幅提高.发射光谱中400 -600 nm的发射带包含两个发射峰,其中心波长分别在424和469 nm处.并对掺铈钒酸钇晶体作为白光材料的可能性进行了分析.     

氧化锌量子点和碳量子点及其复合物的制备与发光性能的研究

采用溶胶凝胶方法和水热法制备了水溶性荧光氧化锌量子点(Zn O-QDs)和碳量子点(C-QDs),其量子效率分别达到38%和61%。基于所合成的Zn O-QDs和C-QDs制备了氧化锌和碳量子点复合物(Zn O/CQDs),并分别对其发光特性进行了研究。透射电镜(TEM)图像表明,所合成的Zn O-QDs和碳量子点尺寸分布在3~6 nm之间,分散均匀。光致发光光谱表明,Zn O-QDs和碳量子点的发光峰中心分别位于540 nm和450 nm,两者发光峰的最佳激发波长为370 nm和350 nm。通过调整Zn O-QDs和C-QDs的体积比,所制备的Zn O/C-QDs能够实现荧光光谱的连续可调,并产生了白色荧光。     

温度梯度法生长Er:BaY2F8晶体开裂现象的研究

对温度梯度法生长Er:BaY2F8晶体的开裂现象进行了研究,从理论上讨论了温场分布、生长速率、热应力和稀土离子掺杂对晶体开裂的影响,并通过实验分析了垂直于解理面方向上膨胀系数的变化对晶体开裂造成的影响.研究结果表明:晶体生长时径向温度梯度越小越好,生长晶体的最佳工艺参数为直径为10 mm,最佳轴向温度梯度为6 ℃/mm,最佳生长速率为0.2～0.3 mm/h.通过缓慢降温,可以成功避免晶体的开裂.     

上转换激光晶体Er:BaY2F8的生长与光谱分析

报道了上转换激光晶体Er:BaY2F8以及Er,Yb:BaY2F8的温度梯度法生长及其光谱参数分析.所得到的Er:BaY2F8晶体的直径为13 mm,长度达40 mm,是目前国内最大的此种晶体.测试了晶体的吸收光谱,吸收光谱中Er离子的特征吸收峰清晰可辨.根据J-O理论的计算,得到了唯象的晶场参数Ωi( i=2,4,6),其数值分别为1.43×10-20 cm2,0.49×10-20 cm2和1.36×10-20 cm2.重点分析了Er:BaY2F8晶体的各能级的荧光寿命,较之氧化物有很大的提高,其中4I11/2能级的寿命约为5 ms,这样大的荧光寿命对于上转换激光的形成极为有利.     

中子辐照6H-SiC晶体中的钉扎效应

分别对两种不同的6H-SiC晶体进行了总通量为5.74×10~(18) n· cm~(-2)、8.2×10~(18) n· cm~(-2)和1.72×10~(19) n· cm~(-2)的不同剂量的中子辐照,利用X射线衍射等手段观测了中子辐照引起的晶体内部损伤.结果表明:两种样品在不同的中子通量辐照下,消除部分原始缺陷的、纯度较高的样品辐照后的内部损伤明显小于纯度较低、内部原始缺陷较多的样品.样品的辐照损伤不仅取决于中子辐照剂量,还取决于其辐照时的成分和结构.晶体的结构缺陷和杂质,作为一种"钉扎",在辐照过程中作用极大,它们导致了晶体的长程缺陷(如位错)的大幅度增加.