表面等离子共振效应中传统近似理论与薄膜光学理论

指出Kretschmann模型的传统表面等离子共振公式在求解金属薄膜的参量时存在近似性,采用更为严密的薄膜光学理论,通过薄膜膜系的特征矩阵,得出表面等离子体共振衰减曲线.结果表明,表面等离子体共振近似理论与薄膜光学理论得到的共振角及反射率幅度存在差别;采用等高线图,给出了共振角差随着金属介电常量的变化规律.进一步的实验表明,薄膜光学理论所得模拟结果较表面等离子体共振近似理论与实验值吻合地更好,证明薄膜光学理论应用在表面等离子体共振效应要优于常用的近似理论.最后,采用两种理论对表面等离子体共振传感器进行优化设计,结果表明,两种理论所获得的高灵敏度分布区域差异较大,必须采用薄膜光学理论提供更精确的薄膜参量,来优化设计高灵敏度表面等离子体共振传感器.     

原子半径差与高温超导电性的关系

提出了确定各种类型的稀土氧化物的原子半径差Δd的计算公式,用该式计算了60种稀土氧化物超导体的原子半径差Δd的值,发现稀土氧化物超导体的原子半径差Δd多数集中在0.5878—0.6158之间一个狭窄范围。而原子半径差在此范围之外的稀土氧化物一般不具有超导性,常见非氧化物超导体的原子半径差一般不在此范围。显然原子半径差Δd可作为稀土氧化物超导性的一个经验判据,这对进一步探讨稀土氧化物的超导机制有一定指导意义。     

表面等离子共振效应中传统近似理论与薄膜光学理论

指出Kretschmann模型的传统表面等离子共振公式在求解金属薄膜的参量时存在近似性,采用更为严密的薄膜光学理论,通过薄膜膜系的特征矩阵,得出表面等离子体共振衰减曲线.结果表明,表面等离子体共振近似理论与薄膜光学理论得到的共振角及反射率幅度存在差别;采用等高线图,给出了共振角差随着金属介电常量的变化规律.进一步的实验表明,薄膜光学理论所得模拟结果较表面等离子体共振近似理论与实验值吻合地更好,证明薄膜光学理论应用在表面等离子体共振效应要优于常用的近似理论.最后,采用两种理论对表面等离子体共振传感器进行优化设计,结果表明,两种理论所获得的高灵敏度分布区域差异较大,必须采用薄膜光学理论提供更精确的薄膜参量,来优化设计高灵敏度表面等离子体共振传感器.     

Y替代对过渡金属氧化物YbCrO_3体系反常磁化特性的影响

为澄清过渡金属稀土铬氧化物YbCrO3体系中存在反常负磁化现象的物理机制,本文报道了作者通过非磁性离子Y于A位替代对过渡金属稀土铬氧化物YbCrO3体系中存在的反常负磁化特性影响的系统研究结果.实验表明,Y离子的掺杂有效抑制了母相低温下场冷测试模式中的负磁化现象,提高了零场冷测试模式中的负磁化现象出现的阈值场,证明YbCrO3体系中的负磁化现象主要起源于A位稀土离子的顺磁效应.     

一维光子晶体与光学多层介质膜

本文阐述了一维光子晶体和光子禁带的概念,对比了一维光子晶体与光学多层介质膜在结构和特性方面的联系和差别,运用薄膜光学的理论和方法讨论了多层介质膜的高反射带与光子禁带和膜系结构参量的关系.     

玻璃基质与纳米颗粒相互影响的光谱学研究

通过低温选择激发玻璃陶瓷中的LaF3:Tm3+的1D2能级,成功地分开了两种局域环境中Tm3+离子的发射谱,使一些频率的发射谱仅来自于晶相,而另一些则仪来自于玻璃相.讨论了玻璃陶瓷中形成玻璃的氧化物和以晶相析出的氟化物之间的相互作用对两种局域环境中Tm3+离子的光学性能的影响.结果表明:晶粒较大时,氧化物玻璃对处于纳米晶体局域环境的稀土离子的影响减弱,纳米晶体对处于氧化物玻璃局域环境的稀土离子的影响增强;晶粒较小时,氧化物玻璃和晶粒接触面的增加会降低处于纳米晶体局域环境的稀土离子的发光效率,但纳米晶体对处于氧化物玻璃局域环境的稀土离子的影响减弱.晶粒越大,氧化物玻璃对处于纳米品体局域环境的稀土离子的发光影响越小,发光性能越好.玻璃基质中SiO2的含量能影响两种局域环境的Tm3+离子发光效率.     

一种简易的薄膜光学特性测量装置

基于表面等离子波测量薄膜光学特性的原理 ,应用激光表面等离子波共振方法 ,建立了一种简易的测量薄膜光学特性的装置 ,并对实际的SiO2 薄膜进行了测量 ,实验和理论计算表明 ,薄膜厚度测量准确度可达纳米量级。还对测量系统作了简单的误差分析     

高分辨率ITO导电薄膜透明区域缺陷识别

为识别铟锡氧化物导电薄膜透明区域内可能存在的加工型和移交型缺陷,并满足实际应用需求,提出了基于高分辨率视觉系统的自动缺陷识别方法.根据铟锡氧化物薄膜光学特性和空间要求,设计了工作距离为30mm的科勒式同轴光照明模块.此外,为了与照明部分通用光学元件,设计了适用于应用检测的高分辨率成像模块.完成图像采集后,为便于分别检测两类缺陷,采用了两种预处理方法:对图像进行邻域半径r=7的中值滤波并与原图像相减后,获取清晰的划痕缺陷;对图像进行形态学和与阈值处理后,获取对比度为48%的透明电路图案.处理后的图像为缺陷的自动识别提供了可靠的依据,保障了铟锡氧化物薄膜定位的灵敏度和准确度.     

薄膜光学锥形光栅的制备与光学特性分析

为了在光学薄膜中引入连续轮廓的微结构,综合利用薄膜的干涉效应与微结构的折反射、衍射效应,提出一种薄膜光学微结构的制备工艺。基于时域有限差分方法设计了具有可见光波段减反射特性的薄膜光学锥形光栅;采用单点金刚石车削技术,结合纳米压印与电感耦合等离子体刻蚀技术,在SiN_x薄膜中制备出高1.6 μm,周期4.1 μm的锥形光栅;在可见光波段,SiN_x薄膜光学锥形光栅的平均反射率为5.7%,反射率的实验检测结果与仿真计算结果达到很高的一致性;当入射光角度在30°以内,薄膜光学锥形光栅的减反特性表现出对光波入射角度的不敏感性。该制备工艺突破了单点金刚石车削技术的材料局限,将连续轮廓的微结构的直接形成工艺拓展至介质薄膜当中,实现了宽光谱、宽入射角度的减反射。     

稀土硫氧化物磷光体的合成

稀土硫氧化物磷光体由于在彩色电视和照明上有广泛应用,最近引起人们很大注意。此外,用这类磷光体还便于进行发光机理的理论研究。 虽然这些化合物合成的大部分情况已经发表,但也有许多情况被删略了。本文介绍十分确定的和可重复的合成稀土硫氧化物及其磷光体的方法。这种方法牵涉到倍半氧化物与仔细控制的N2:H2O:H2S气体混合物在近1200℃下反应。 制备稀土硫氧化物有若干途径,其中有下面几种:(1)部分水解倍半硫化物;(2)氧化物与硫化氢反应;(3)氧化物和倍半硫化物直接结合;(4)氧化物与硫代乙酰胺反应; (5)硫酸盐与一氧化碳或氢还原反应, (6)硫酸盐与惰性气体(含少量氢和硫化氢)还原反应;以及(7)利用助溶剂进行固态反应。在进行这项研究中,我们选择了可保证磷光体具有最高的化学纯度的合成途径,原因是Sovers和Yoshioka等人曾对最后产品用超高分辨率光谱仪做了分析。把最后产品的超高纯度做为支配因素来考虑,感到稀土氧化物和硫化氢气体进行直接反应是最佳方案。     

松香与甘油酯化稀土催化剂的研究

本文分别用三氧化二钇、三氧化二钕、混合稀土氧化物作为松香与甘油酯化时的催化剂，研究了稀土氧化物的用量对酯化反应的温度和产物色泽的影响。并用比色法测定了产物的色泽。     

稀土半乳糖醇络合物的拉曼光谱研究

糖与金属离子之间的相互作用有一定的生物功能 ,因而对其研究具有重要意义。应用拉曼光谱研究了一系列稀土离子半乳糖醇络合物 ,结果表明 ,在形成络合物以后 ,拉曼光谱发生明显变化。不同稀土离子的拉曼光谱虽然某些峰位比较接近 ,但相对强度及峰形方面都表现出了较大的差别 ,可以清楚地看到不同稀土离子的影响 ,反映了每种稀土离子的特性。     

微量稀土元素光谱测定的研究

近年来,由于高纯稀土氧化物在发光材料、磁性材料等方面的应用和研究工作逐渐增多,因而不仅对稀土氧化物纯度分析提出了很高的要求,而且要求分析的杂质元素的数目也不断增多。对于纯度高于99.99％的稀土氧化物中稀土杂质的测定,或者对于纯度在9.99-99.99％左右的谱线复杂的稀土氧化物分析,直接光谱就难以满足要求,而需要籍助化学富集和分离。为了提高分析灵敏度及准确度,许多作者进行载体作用等方面的研究。Y.Osumi在测定Eu_2O_3Y_2O_3和Nd_2O_3中的稀土杂质分析时,对载体的选择和使用进行了许多工作。研究了NaCl作载体时,对稀土元素谱线强度的影响并对其机理进行了探讨。为了配合氧化镧化学光谱分析,本文对分离了基体前后,微量稀土元素光谱测定中第三元素的影响,基体效应以及载体的使用等方面进行了初步研究。     

磁电子学讲座 第二讲 掺杂稀土锰氧化物的巨磁电阻效应

介绍了掺杂稀土锰氧化物的巨磁电阻效应研究概况和最新进展．在综合目前实验和理论研究结果的基础上，对在掺杂稀土锰氧化物材料中引起巨磁电阻效应的物理机制进行了探讨．对这一材料的应用前景和需要做的工作进行了讨论     

ICP-AES在高纯稀土氧化物分析中应用的研究Ⅶ——ICAP9000多道光谱仪用于15个稀土杂质元素同时测定的评价

前言ICP光量计(多道光谱仪)在高纯稀土氧化物分析中的应用的报导还较少,本文将在以前摄谱分析法工作的基础上,对ICAP9000型多道光谱仪的稀土通道用于La_2O_3、CeO_2、Pr_6O_(11)、Nd_2O_3、Sm_2O_3、Y_2O_3等高纯稀土氧化物或它们的杂质富集物中15个稀土杂质元素同时测定的能力(主要是校正光谱干扰效应的能力及对各稀土杂质元素的检出能力)进行评价。     

掺杂稀土锰氧化物的巨磁电阻效应

介绍了掺杂稀土锰氧化物的巨磁电阻效应研究概况和最新进展，在综合目前实验和理论研究结果的基础上，对在掺杂稀土锰氧化物材料中引起巨磁电阻效应的物理机制进行了探讨，对这一材料的应用前景和需要做的工作进行了讨论。     

稀土氧化物纳米粒子调制聚合物分散液晶电光特性的研究

通过对聚合物分散液晶(PDLC)掺杂稀土氧化物纳米粒子Gd2O3,Eu2O3和Nd2O3,测试可见光范围内PDLC掺杂前后的透射率随驱动电压的变化,进而研究稀土氧化物对PDLC电光特性的调制作用。实验结果表明:掺杂Gd2O3的PDLC样品透射率在驱动电压低于10V时,随驱动电压升高而降低,当驱动电压达到为15V时,样品对光感应出现了弛豫现象,使得其透射率围绕10V时的透射率做微小的上下波动,当驱动电压达到20V时,样品透射率迅速升高,并出现了滤光现象;掺杂Eu2O3的PDLC样品透射率随驱动电压升高而下降,下降的幅度较小;掺杂Nd2O3的PDLC样品透射率随驱动电压的变化不明显。     

稀土发光铁电薄膜的研究进展

稀土掺杂是提高光电功能材料性能的重要途径.把稀土掺杂铁电材料与稀土发光相结合,还可拓展出铁电材料的新性能,比如,选择合适的稀土元素掺入钛酸铋铁电材料,可使之在保持较好的铁电性能的同时,又显示良好的发光性能.近年来,这类在氧化物铁电材料中由于稀土离子掺杂产生光致发光特性的研究引起了人们的关注,有望研制集成发光铁电器件.本文简要介绍了稀土发光铁电材料的研究状况,重点介绍我们在稀土发光铁电薄膜方向的研究进展.我们的研究表明,稀土掺杂钛酸铋铁电薄膜同时具有较好的发光特性和铁电特性,这与其独特的成分构成和层状钙钛矿结构密切相关; Eu3+离子荧光结构探针可以为进一步研究Eu~(3+)掺杂铁电薄膜材料的结构与性能关系提供新思路;在某些铁电薄膜(如Pr离子掺杂的x(K_(1/2)Bi_(1/2))TiO_3-(1-x)(Na_(1/2)Bi_(1/2))TiO_3薄膜等)中掺入稀土离子后,稀土离子的发光可用于检测铁电薄膜中是否存在准同型相界;将ZnO纳米材料和金、银纳米颗粒与掺铕钛酸铋薄膜复合,可显著增强稀土发光.     

ICP-AES在高纯稀土氧化物分析中应用的研究Ⅴ——稀土杂质元素ICP摄谱法检出限研究

ICP-AES是痕量稀土元素分析十分有效的方法,它在地质和冶金样品分析中已得到广泛应用,在高纯稀土氧化物中痕量稀土测定方面,也有许多报导。高纯稀土氧化物中稀土杂质元素检出限多在1～10μg/g之间(溶液检出限则为10—100ng/ml之间),并随谱线性质、仪器设备条件及操作参数和基本性质而异。     

利用辐射计测量半透薄膜的光学特性

随着光电技术的发展,各种光学半透明薄膜在实际中得到了广泛应用。光学薄膜的使用必须建立在光学特性(如透射率、反射率和吸收率)已知的基础之上。一般而言,对于半透薄膜透射率的测量比较简单,而对于反射率和吸收率的测量往往比较复杂。本文在总结前人研究薄膜光学特性测量经验的基础之上,通过分析光路在多层薄膜间的传递过程,设计了一种利用辐射计有效测量半透薄膜光学特性的方法,测量简便、快速,可直接得到测量波段内薄膜的半球光学特性参数。在待测薄膜光学特性比较极端(透射率、反射率和吸收率其中之一很大或者很小)时,该方法仍然能够进行测量,并且透射率和反射率测量可苇复性好,相对偏差一般不超过6%。