LiNbO3晶体中Pr3+离子的配位场能级计算

在C3v点群对称场中，运用双层点电荷配位场（DSCPCF）模型计算了LiNbO3晶体中Pr^3＋离子的40个配位场能级，与实验值相比，其均方根偏差为19．94cm^-1，优于文献值（44．22cm^-1）．所得晶体场参数也明显好于文献值，说明双层点电荷模型能更好地拟合实验结果，对于研究C3v对称场中稀土离子的光谱特性具有非常重要的意义．     

LiNbO_3晶体中Nd~(3+)离子的配位场能级计算

运用双层点电荷配位场模型和点电荷模型计算了C3v对称场中LiNbO3∶Nd3+晶体的52个配位场能级,2种模型计算的均方根偏差分别为49.32和62.75cm-1.双层点电荷模型的拟合结果与实验结果更吻合,计算所得晶体场参数B6m值也明显好于点电荷模型,说明双层点电荷模型能够更好地反映中心离子和配体之间相互作用的真实情况,这对于研究C3v对称场中稀土离子的光谱特性具有非常重要的意义.     

CsCdBr3晶体中Nd3+离子的晶体场能级计算

在C3v点群对称场中,运用双层点电荷和点电荷配位场模型计算了CscdBR3晶体中Nd3+离子的65个配位场能级,与实验能级值相比,它们的均方根偏差分别为29.27和36.25cm-1.结果表明:双层点电荷模型引入键电荷q是成功的,它能够更准确地反映中心离子与配体之间相互作用的真实情况,对研究C3v对称场中稀土离子的光谱特性具有非常重要的意义.     

不同化学环境对Er^3＋离子的配位场能级结构的影响

首次在C3v点群对称汤中，运用双层点电荷配位场（DSCPCF）模型计算了CS3Y2I9晶体中Er^3 离子的59个配位场能级，与实验得到的能级比较，其均方根偏差为24．89cm^-1，而用点电荷配位场（PCF）模型计算的均方根偏差为29．08cm^-1，这说明双层点电荷配位场模型能更好地符合实验结果。同时，详细地分析CsLu2,Cs3Lu2Br9,Cs3Y2I9晶体中Er^3 离子能级结构的变化，由于Er^3 -X^-键共价性的增强，使Er^3 离子的能级重心发生红移，Cl→Br→I的配位场能级的分裂程序减小。     

LnBaB_9O_(16)︰Pr~(3+)(Ln=La,Y)中Pr~(3+)的双光子发射

在216 nm 紫外光激发下, LaBaB9O16︰Pr3+中的Pr3+离子可以发生双光子发射; 稀土离子在LaBaB9O16中处于非中心对称格位, Pr3+ 离子的4f5d能态高于1S0能级, 可以发生从1S0能级到中间能态及基态的双光子跃迁发射; LaBaB9O16中与稀土离子近邻的硼酸根离子为BO4, 相应的B-O振动频率较低, 3P0与1D2之间的无辐射跃迁几率比较小, 可以出现从3P0能级的发射. 在YBaB9O16中, Pr3+ 的4f5d能态低于1S0能级, 不能发生双光子发射.     

掺杂晶体YAB:Eu中Eu~(3+)离子的配位场能级分析

采用点群链R(3)(∪)O(∪)D3D3关系来标记D3点群的斯塔克能级.基于双层点电荷配位场(DSCPCF)和经典的简单点电荷配位场(PCF)两种模型,利用自编的计算程序,对三角对称(D3)掺杂晶体YAB:Eu中Eu3+离子的配位场微扰能级进行理论计算和归属.通过与实验能级比较,结果表明:按照配合物的实际配位结构,利用较少的拟合参数,PSCPCF模型得到比PCF模型更为合理的能级分布和精确的能级分裂值.     

Sm~(3+)与Nd~(3+)离子在LaOX系列基质中的配位场微扰能级及其光谱解析

合成了LaOX:Sn~(3+)和LaOX:Nd~(3+)磷光体(X~-=Cl~-,Br~-),测定了它们在空温和液氮温度下的荧光光谱;基于双层点电荷配位场模型,对其荧光光谱进行了理论归属,并讨论了基质对希土离子晶场效应的影响等问题.     

晶体中Pr3+离子4f5d吸收和发射光谱的理论解析

运用配位场理论方法获得了Pr3+离子4f15d1组态的光谱项和光谱支项,根据电偶极跃迁选律合理地解析了CaF2和Cs2NaYCl6晶体中Pr3+离子的真空紫外跃迁光谱,2个主要谱峰被归属为Pr3+离子的基态与4f15d1组态3 H4和3 G3之间的跃迁,这对于研究稀土离子的真空紫外光谱具有一定的理论指导作用.     

KTbP_4O_(12)的能级结构及配位场理论计算

本文报告了77K下KTbP_4O_(12)晶体中Tb~(3+)离子~5D_4-~7F_J(J=0～6)跃迁的荧光光谱,并由此得到~5D_4和~7F_J的Stark能级。运用配位场理论对基态谱项~7F_J的Stark能级进行拟合计算,均方根差10cm~(-1),最大偏差24cm~(-1)。     

共掺稀土离子对Er~(3+)激活中红外激光晶体光谱性能的影响

Er3+掺杂的晶体能够产生2.7~3.0μm波段中红外激光,在激光医疗、光通讯、环境探测和光电对抗等领域具有重要的应用。基于本课题组近年来开展的Er3+激活中红外激光晶体的相关工作,本文综述了共掺稀土离子对Er3+激活晶体光谱性能的影响:包括敏化离子Cr3+、Yb3+等的敏化作用增强了Er3+的特征吸收峰;退激活离子Pr3+、Ho3+等的退激活效应抑制了自终态瓶颈效应;以及共掺Nd3+所起的敏化和退激活双重作用,并对中红外激光的研究趋势和前景进行了展望。     

Upconversion Properties of LiNbO_3 Single Crystals Co-doped with Ho and Yb

The IR-to-visible upconversion fluorescent crystals, Yb:Ho:LiNbO3, with a constant Ho3+ concentration (0.1 mol%) and different doping concentrations of Yb3+ (0.5, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0 mol%) are synthesized by Czochralski method in air atmosphere. X-ray diffraction shows that the obtained crystal is a single phase of LiNbO3 and the rare-earth ions occupied the Li+ or Nb5+ sites instead of the interstitial sites. Under 980 nm excitation, green and red emission bands due to the Ho3+ (5S2, 5F4)/5I8 and Ho3+ 5F5/5I8 energy transitions are observed in these samples, respectively. Power dependence studies on these samples with different Yb3+ dopant concentrations indicate that the red and green emissions are based on a two-photon process. The intensities of the red and green upconversion fluorescence increase with Yb3+ ions of 0~2.0 mol% because of an increased Yb3+ sensitization, but decrease at higher concentrations owing to the back-energy transfer between the Yb3+ and Ho3+ ions.     

Photon cascade emission of Pr~(3+) in LnBaB_9O_(16) (Ln = La, Y)

Under 216 nm UV-excitation, cascade emission of Pr3+ occurs from 1S0 state in LaBaB9O16:Pr3+ that converts a single UV photon of high energy into two visible photons. The observation of the cascade emission in this oxide matrix is largely due to the weak crystal field on the lanthanum sites. The analysis of the vibrational coupling indicates that the radiative transition from the 3P0 state is related to the low phonon frequency of the BO4 borate groups bonded to the lanthanum atoms (hwmax-850cm-1). On the other hand, the cascade emission does not take place in a closely related material, YBaB9O16:Pr3+, which can be interpreted by the fact that the 4f5d levels are located below the 1S0 level in this material.     

Optical Spectroscopy of Pr3+ Ion Singly Doped LiLuF4 Single Crystal by Bridgman Method

High quality LiLuF₄ single crystals doped with various Pr³⁺ ions were synthesized by a vertical Bridgman method in completely sealed platinum crucibles. The excitation spectra spans from 420 nm to 500 nm. The prepared single crystals exhibit a blue band at 480 nm (³P₀→³H₄), a green band at 522 nm (³P₁→³H₅), and a red band at 605 nm (¹D₂→³H₄) when excited at 446 nm; their corresponding average lifetimes are 38.5 μs, 37.3 μs, and 36.8 μs, respectively, which are much longer than those in oxide single crystals. The effects of excitation wavelength and doping concentration on emission intensities and chromaticity coordinates are investigated. The optimal Pr³⁺ concentration is confirmed to be 0.5%. The temperature dependent emission shows that the emission intensity constantly decreases with the increase of temperature from 298 K to 443 K due to the enhancement of non-radiative quenching at high temperature. The ³P₀→³H₄ transition is the most vulnerable to temperature, followed by the ³P₁→³H₅ transition and ¹D₂→³H₄ transition.     

硫酸溶液中Ce^3＋离子在PbO2电极上阳极氧化过程动力学

用“分解极化曲线”法研究ＰｂＯ２电极上Ｃｅ＾４＋阳极形成的动力学。测得电位在１．７￣１．９Ｖ（ｖｓ．ＳＣＥ）区域和高于１．９Ｖ区域的Ｏ２和Ｃｅ＾４＋的极化曲线的Ｔａｆｅｌ斜率和两者的动力学方程。推测了ＰｂＯ２电极上Ｃｅ＾４＋形成和Ｏ２析出的机理及两区域内反应机理的差别。所推得的动力学方程均与实验相符。     

Li+共掺杂对Er3+-Yb3+:TiO2紫外、可见和红外发光同步增强研究

采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备了Li+共掺杂的Er3+-Yb3+:TiO2粉末.976 nm激光激发下在波长350～1700nm范围内观察到了紫外、蓝色、绿色和红色上转换发光和红外下转换发光.随着Li+共掺杂浓度由0增大到20mol%,Er3+-Yb3+:TiO2的紫外、可见和红外发光强度同步增强.低Li+共掺杂浓度引起的Li+固溶以及高Li+共掺杂浓度引起的相变过程相继破坏了Er3+的晶体场对称性,导致紫外、可见和红外发光显著增强.结果表明共掺杂Li+是一种提高Er3+掺杂材料发光性能的有效方法.     

Li+共掺杂对Er3+-Yb3+∶TiO2紫外、可见和红外发光同步增强研究

采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备了Li+共掺杂的Er3+-Yb3+∶TiO2粉末。976 nm激光激发下在波长350~1700 nm范围内观察到了紫外、蓝色、绿色和红色上转换发光和红外下转换发光。随着Li+共掺杂浓度由0增大到20mol%,Er3+-Yb3+∶TiO2的紫外、可见和红外发光强度同步增强。低Li+共掺杂浓度引起的Li+固溶以及高Li+共掺杂浓度引起的相变过程相继破坏了Er3+的晶体场对称性,导致紫外、可见和红外发光显著增强。结果表明共掺杂Li+是一种提高Er3+掺杂材料发光性能的有效方法。