Tm3+/Yb3 :LiYF4单晶的高效近红外量子剪裁及其在光伏电池中的应用

采用改进的坩埚下降法成功地生长了Tm/Yb共掺氟化钇锂单晶. 该单晶体具有每吸收一个蓝色光子并能发射出2个1000 nm近红外光子的下转换发光效应. 测定了样品的激发光谱、发射光谱和荧光衰减曲线. 在465 nm蓝光激发下观察到由Yb³⁺：²F_5/2→²F_7/2能级跃迁所致的960～1050 nm 波段的发射带,此发光带源于Tm³ 对Yb³ 离子的能量下转换过程. 应用Inokuti-Hirayama模型,研究了晶体的能量转换过程,结果表明Tm³ 向Yb³ 的能量传递是一个电偶极子相互作用机制过程. 当Tm³ 与Yb³ 离子的掺杂浓度为0.49mol%与5.99mol%时,单晶的量子剪裁效率达到最大值167.5%.     

Zn,Cr∶LiNbO3单晶的坩埚下降法生长及其荧光光谱

通过选择合适的化学原料（Li2O∶48.6mol%, Nb2O5∶51.4mol%）、控制生长速度（<3 mm/h）及固液界面的温度梯度（20~40℃/cm）与温场，用坩埚下降法成功地生长出了Zn、Cr双掺杂初始浓度分别为3 mol%、0.1 mol%,以及6 mol%、0.1 mol%的大尺寸铌酸锂晶体.生长的晶体无宏观缺陷,在He-Ne激光的照射下，无散射中心.测定了晶体的宽带荧光光谱（700~1200nm）及R带（710~740nm）的精细变温光谱.这些R带的光谱线由Cr离子所取代的Li(Cr3+Li)与Nb(Cr3+Nb)的发光中心以及声子辅助吸收所致.     

ICP与吸收光谱测定LiNbO3, Zn:LiNbO3晶体中Cr3+离子的分布及有效分凝系数

应用坩埚下降法生长了掺杂Cr与双掺杂Cr，Zn的LiNbO3晶体。测定了掺杂晶体不同部位的吸收系数。用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)法测定了Cr离子在LN晶体中的浓度，并计算了Cr离子在LiNbO3晶体中的有效分凝系数。研究结果表明：在单掺杂Cr的LiNbO3晶体中，随着Cr^3 掺杂浓度从0．1增加到0．5mol％时，其有效分凝系数从3．75减少到2．49，Cr^3 离子在晶体中的浓度分布差异逐步减少；ZnO的掺入能有效地减少Cr^3 的分凝系数，然而ZnO掺杂浓度从3增加到6mol％时，其有效分凝系数且从1．85增加到2．25。可从ZnO组分对Cr离子的排斥作用及Zn离子在LN晶体中随掺杂数量变化的分凝现象解释了产生Cr离子浓度及有效分凝系数变化的原因。     

含Eu3+离子的Na2O-K2 O-SiO2-Al2O3系统玻璃的制备及其变温发射光谱与结构特性

通过高温熔融法制备了含Eu^3 离子的Na2O-K2O-SiO2-Al2O3系统玻璃。在488nm波长光的激发下，系统地研究了上述玻璃从77K到700K温度范围的变温发光特征。发现总的荧光强度首先随温度的升高而大幅度升高，然后随温度的升高而减少，用声子辅助吸收与热激活过程及温度淬灭效应定性地解释了上述强度的变化，同时测量与分析了Eu^3 离子的晶格场参量。结果表明，Eu^3 离子与氧离子的距离随着温度升高而变短，而Eu^3 离子的配位数不随温度而变化。     

彩色透明微晶玻璃的吸收光谱

在Li2O-Al2O3-SiO2系统玻璃中掺入少量晶核剂TiO2,ZrO2,P2O5，再掺入稀土离子和过渡金属离子作为着色剂，在高温下溶制得到彩色透明玻璃，对上述玻璃进行微晶化处理，用差热分析（DTA）确定其晶化温度，测定与讨论了所获彩色透明微晶玻璃在紫外波段至近红外波段的吸收光谱特性，研究结果表明，玻璃微晶化后，由于基质玻璃对光的微弱散射，引起吸收的增强，但不改变稀土离子和过渡金属离子的本征吸收峰位。     

Zn:Er:LiNbO3单晶的坩埚下降法生长及光谱特性

报道了ZnErLiNbO3单晶的坩埚下降法生长工艺. 通过控制晶体生长固液界面的温度梯度(30～35 ℃·cm-1)、晶体的生长速度(0.8～1.5 mm·h-1)、密闭Pt坩埚等条件生长了宏观无缺陷的Zn2+(3%)和Er3+(0.6%)共掺的LiNbO3单晶. 用X射线衍射(XRD)和差热分析(DTA)表征了获得的晶体, 并测量了晶体不同部位的吸收光谱和荧光谱. 从吸收光谱以及由XRD数据计算所得的晶胞参数推断, 沿生长方向Er3+在晶体中的浓度分布逐步减少. 光谱数据表明, 晶体底部样品的吸收强度和荧光强度要比顶部大, 而对应于Er3+上能级4S3/2和2H11/2跃迁至基态4I15/2的绿光发射, 晶体底部却比顶部表现出更高的上转换效率. 从晶体的内部结构、缺陷情况以及Er3+的分凝现象解释了产生上述现象的内在机制.     

Er3+和Yb3+共掺氟氧化物微晶玻璃的研究

制备了Er3 、Yb3 共掺的SiO2-A12O3-PbF2-CdF2系统玻璃,并进行相应的微晶化热处理,研究了氟氧化物微晶玻璃中Er3 离子的上转换发光特性.研究结果表明:原始玻璃经热处理后得到的β-PbF2相氟氧化物微晶玻璃,Er3 和Yb3 所在局域基质声子能量的降低,使微晶玻璃中Er3 上转换发光强度显著提高,而微晶化后Er3 、Yb3 离子局域环境发生变化,导致微晶玻璃中Er3 离子的绿光上转换荧光强度较强,而红光上转换荧光强度相对较弱.     

坩埚下降法生长的LiNbO3,Fe:LiNbO3,Zn:Fe:LiNbO3单晶的吸收光谱特性

用紫外可见光谱(UV／Visible Spectra)测试并研究了坩埚下降法生长的LiNbO3、Fe：LiNbO3，以及Zn：Fe：LiNbO3晶体的吸收特性。分析了产生这些吸收特性的原因以及与工艺生长方法的内在联系。研究结果表明：LiNbO3单晶沿晶体生长方向，其紫外吸收边向长波方向移动，且在350—450nm波段的吸收也逐渐增大，这是由于Li的分凝与挥发，逐渐产生缺锂所造成的；在Fe：LiNbO3单晶中观察到Fe^2 离子在480nm附近的特征吸收峰，并发现沿生长方向，Fe^2 离子的浓度逐渐增加，这与提拉法生长得到的晶体不同；在Fe：LiNbO3单晶中掺入质量分数为1．7％ZnO后，吸收边位置发生蓝移，而掺杂质量分数达到3．4％时，观察到有红移现象。Fe^2 离子在Zn：Fe：LiNbO3单晶中的浓度与ZnO掺杂量有密切关系。在掺杂质量分数1．7％ZnO的Fe：LiNbO3单晶中，Fe^2 离子从底部到顶部的浓度变化比在掺杂质量分数3．4％ZnO晶体中大，这是由于Zn^2 抑制Fe^2 离子进入Li位的能力随掺杂量的增加而逐渐减弱造成的。就该下降法工艺技术对Fe^2 离子在晶体中的浓度分布的影响作了分析。     

Zn∶Er∶LiNbO_3单晶的坩埚下降法生长及光谱特性

报道了Zn∶Er∶LiNbO3单晶的坩埚下降法生长工艺。通过控制晶体生长固液界面的温度梯度(30~35℃.cm-1)、晶体的生长速度(0.8~1.5 mm.h-1)、密闭Pt坩埚等条件生长了宏观无缺陷的Zn2+(3%)和Er3+(0.6%)共掺的LiNbO3单晶。用X射线衍射(XRD)和差热分析(DTA)表征了获得的晶体,并测量了晶体不同部位的吸收光谱和荧光谱。从吸收光谱以及由XRD数据计算所得的晶胞参数推断,沿生长方向Er3+在晶体中的浓度分布逐步减少。光谱数据表明,晶体底部样品的吸收强度和荧光强度要比顶部大,而对应于Er3+上能级4S3/2和2H11/2跃迁至基态4I15/2的绿光发射,晶体底部却比顶部表现出更高的上转换效率。从晶体的内部结构、缺陷情况以及Er3+的分凝现象解释了产生上述现象的内在机制。     

含有氨基的有机—无机复合材料合成

报道了以r 氨基丙基三乙氧基硅烷 ( 3 aminopropyltriethoxysilane ,NH2 (CH2 ) 3Si(OC2 H5) 3,KH550 ) ,r 氨基丙基二乙氧基甲基硅烷 ( 3 (diethoxymethylsily)propylamine,NH2 (CH2 ) 3Si(OC2 H5) 2 CH3,KH551 )及r 缩水甘油醚基三甲氧基硅烷 ( 3 glycidyloxypropytrimethoxysilane,H2 COCHCH2 O(OCH3) 3·Si(OCH3) 3,KH560 )为先驱体原料 ,经水解和聚合反应后 ,合成了具有一定弹性的有机 无机复合材料 .红外光谱表征了复合材料的结构特征 ;DTA/TG曲线表明 ,在 2 0 0℃以下 ,复合材料保持了很好的热稳定性 ;KH560 KH580 ,KH560 KH551复合材料的弹性模量约在 3 70～ 470MPa之间 .