稀土粉末Eu:Y2O3的自由感应衰减量子拍

稀土固体是重要的激光和光电子材料。目前,由于以宽带信号和太赫兹比特数据传输率为特征的信息技术的发展,稀土固体材料的相干瞬态动力学过程成为宽带与高速信息光子学的基本物理问题之一。研究了室温下稀土粉末样品Eu³⁺:Y₂O₃自由感应衰减的相干瞬态光谱,这有助于理解有效的光吸收动力学、激发态弛豫、相干能量传递和超短光脉冲在稀土固体中的传播。用一对紫外飞秒相干光脉冲作用于稀土粉末样品Eu³⁺:Y₂O₃,然后监测物质激发态的布居数随两个激发脉冲之间的延时的变化,测量到其自由感应衰减量子拍(FID),从拍频周期分析确定了其能级精细结构,能级的退相时间长达皮秒量级。理论分析和实验结果符合得很好。对稀土离子的量子干涉的研究,表明其在受激受控光放大方面具有潜在的应用前景。     

稀土配合物作为前驱体合成Y_2O_3∶Eu纳米材料

以稀土羧酸配合物为前驱体, 采用快速热分解方法制备了纳米Ｙ２Ｏ３∶Ｅｕ 荧光材料,进行了结构、尺寸及形貌表征． 随着Ｅｕ３＋ 掺杂浓度的提高, 样品的晶胞参数加大, 当Ｅｕ３＋掺杂量高达３０％ 时, 体系仍能保持Ｙ２Ｏ３ 基质的立方相结构; 样品的晶粒度与退火温度及配合物前驱体组成有关． 退火温度越高、前驱体中Ｒｅ３＋ 与配体的摩尔比越小, 样品的粒径越大． 随着Ｅｕ３＋ 掺杂浓度的提高, 激发光谱红移, 发射强度在掺杂浓度分别为５％ 和１０％ 时有极大值; 发射强度与Ｒｅ３＋ 和配体摩尔比及退火温度有关．     

基于碰撞感应激发产生的量子相干效应研究

近年来，量子相干在诸如高灵敏高精度激光光谱和新型量子频标、分子运动和物理化学反应的操控、原子分子激发态结构信息、量子态绝热布居转移、量子计算和量子信息处理等方面具有广泛的应用而受到人们的关注。基于量子干涉效应而产生的量子相干可分为频域和时域内的两种：频域内的量子相干来源于两个或多个同时的不同跃迁路径间的干涉，时域内的量子相干来源于两个或多个具有一定延时的同一跃迁路径间的干涉。本报告对以往较少涉及的原子及原子——分子混合体系中基于非相干碰撞而产生的频域和时域内多能级系统量子相干效应进行研究，并着重探索量子相干产生的条件及其对外界条件的依赖关系等。     

具有良好涂敷性的Y_2O_3∶Eu磷光体

Y_2O_3∶Eu磷光体,为均匀的近似圆球状粗颗粒粉,具有良好的涂敷性。制备方法是,将40克Y(NO_3)_2·6H_2O1.8克和Eu_2(SO_4)_3·8H_2O溶于H_2O(600ml)中,然后倒入1立升NH_4OH溶液中,所得到的沉积物经离心分离,水洗,然后混入4立升的二甲基酸。搅动后,放置15—45分钟,经倾析并用MeOH冲洗,在110°下烘     

掺稀土的Y_2O_3、La_2O_3和Y_2O_2S粉末层的电致发光

掺三价稀土离子的场致发光荧光体发射铣线状光谱,它是(4f)电子组态内跃迁的特征,光谱范围从红到兰。这类荧光体之所以引起人们的兴趣,是因为有可能将它们应用于彩色平板显示器中去。已经报道过一些掺稀土的ZnS粉末的电致发光的研究工     

∧—型三能级系统的瞬态相干光谱：自由感应衰减现象

采用半经典理论中布洛赫方程方法研究相干脉冲与∧－型量子拍频三能级系统相互作用产生的自由感应衰减现象，讨论系统的弛豫对自由感应衰减信号场的影响。     

微纳尺度稀土掺杂晶体的量子相干性能及其应用研究进展

稀土离子掺杂晶体具有稳定的固态物性和出色的能级跃迁相干特性,在量子信息应用研究,尤其是发展量子存储设备方面独具潜力.除了宏观的块状稀土离子单晶,微纳尺度稀土离子晶体在高度集成的杂化量子系统和微型化量子设备方面也具有广泛的应用前景,且其制备难度较低,在体积、形状和组分调控上更具灵活性.因此,开发高性能的微纳尺度稀土离子晶体系统,并对其量子态进行精密探测与操控,已成为量子信息领域的重要研究方向之一.本文结合稀土离子晶体的高分辨和相干光谱学表征技术,综述了近年来微纳尺度稀土离子晶体在材料制备加工、量子相干性能测量、物理机理探索以及量子器件开发等方面的研究进展,对其在量子存储、量子频率转换、量子单光子源以及量子逻辑门等方面取得的最新研究进展进行了总结.最后,对微纳尺度稀土晶体材料及其信息器件研究过程中可能的改进方向和策略进行了讨论.     

Tb~(3+)和Yb~(3+)掺杂Y_2O_3发光粉体的制备和近红外量子剪裁研究

采用共沉淀法制备了Y2O3∶Tb3+和Y2O3∶Tb3+,Yb3+两种样品。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和荧光光谱仪分析和测试了样品的形貌、微结构和室温下的荧光光谱,得到了不同掺杂浓度、退火温度、溶液pH值下Y2O3∶Tb3+的最优工艺制备条件:Tb3+浓度1.5%、退火温度1 400℃、溶液偏碱性环境下,样品在300nm光激发下于543nm处有最大绿光发射。详细分析了Tb3+能级结构和跃迁属性与实验光谱的对应关系,阐述了工艺条件的影响机理和主要影响样品发光的荧光猝灭效应。制备的Y2O3∶Tb3+,Yb3+粉体,敏化离子Tb3+与激活离子Yb3+间存在能量传递过程,使样品在近红外区有可观的发光,从能级角度对两离子间的合作下转换发光过程进行了描述,同样分析了该体系下的荧光猝灭过程。实验证明近红外量子剪裁可有效提高掺杂离子的发光效率,在硅太阳能电池等领域有广阔的应用前景。     

Λ-型三能级系统的瞬态相干光谱:自由感应衰减现象

采用半经典理论中布洛赫（Ｂｌｏｃｈ）方程方法研究相干脉冲与Λ－型量子拍频三能级系统相互作用产生的自由感应衰减现象，讨论系统的弛豫对自由感应衰减信号场的影响。     

超细Y_2O_3∶Eu荧光粉的阴极射线发光和光致发光

本文首次报道由尿素溶胶法制备的球形、超细（１２０～２５０ｎｍ）高效Ｙ２Ｏ３∶Ｅｕ红色荧光粉的晶体结构及其阴极射线发光和光致发光性质．这种超细颗粒在２５４ｎｍ激发时的发光强度比商用的传统微米样品低．但在中等电压（≤１０ｋＶ）的电子束激发下，其阴极射线发光强度超过商用微米样品．这种接近纳米的Ｙ２Ｏ３∶Ｅｕ超细颗粒已表现出较强的表面效应．对实验结果进行了分析和讨论．     

Ce3+离子敏化Eu3+∶Cr3+∶Sm3+∶YAG外延层的荧光现象

对Ce3+ ∶Eu3+ ∶Cr3+ ∶Sm3+ ∶YAG处延层中的荧光敏化现象进行了报道和分析 ,在较高浓度的Ce3+ 离子掺杂时 ,外延层在蓝色、绿色波段出现了新的荧光谱线 ,可解释为在Ce3+ 离子敏化作用下 ,Eu3+ 离子产生了由高位激发态能级5Di(i=1,2 ,3)直接到基态能级7Fj(j =0 ,1,2 ,3)的辐射跃迁过程 ,并且这种Ce3+ ∶Eu3+ ∶Cr3+ ∶Sm3+ ∶YAG外延层还是一种新颖的白色单晶荧光材料。     

掺稀土的Y_2O_3粉末层的场致发光

通过选择适当的稀土离子掺入ZnS中,可以获得各种可见的场致发光,这也提供了获得我们感兴趣的彩色显示器的可能性。但是,由于稀土离子在ZnS晶格里的溶解度很低,所以还不能得到高效率的稀土掺杂的ZnS场致发光。     

类铍离子1s~22snp~3P(n=2～6,Z=5～8)态能级和精细结构参数的理论计算

在准相对论框架下,以多电子原子精细结构哈密顿的球张量形式为基础,借助不可约张量和角动量耦合理论,导出类铍离子1s22snp(n=2-6)3P态精细结构(包括自旋-轨道相互作用、自旋-其它轨道相互作用和自旋-自旋相互作用)和精细结构参数的解析表达式,并利用我们所开发的程序,对各项进行了具体地计算,计算结果与文献符合地较好.     

Cr~(3 )∶MgAl_2O_4晶体的基态能级分裂及Jahn-Teller效应

构造了3d3/3d7离子在三角对称晶场中考虑自旋-轨道相互作用,自旋-自旋相互作用和自旋-其它轨道相互作用的120阶微扰哈密顿矩阵.利用完全对角化该矩阵的方法计算了Cr3 ∶MgAl2O4晶体的基态能级、零场分裂参量,理论计算值与实验值相符合.定量研究了自旋二重态对基态能级的贡献,证明该贡献是不可忽略的.定量研究了自旋-轨道相互作用、自旋-自旋相互作用和自旋-其它轨道相互作用对Cr3 ∶MgAl2O4晶体的光谱精细结构和零场分裂参量的影响,发现自旋-轨道和自旋-自旋相互作用对基态能级和零场分裂参量的影响的程度和方式是不同的,自旋-其它轨道相互作用的影响也是不可忽略的.通过理论计算值和实验值的比较,证实了在Cr3 ∶MgAl2O4晶体中Jahn-Teller效应的存在,解释了该晶体的光谱精细结构的成因.     

立方相Y2O3:Eu纳米晶中C2格位Eu3+的5D0能级量子效率

采用化学自发燃烧法制备了立方相不同粒径的纳米晶Y2O3:Eu(1 mol%),并通过退火处理得到了体相材料,测量了它们的发射谱和处在C2格位上Eu3 的5D0能级室温和10 K下的荧光衰减曲线.利用发射光谱数据计算了Eu3 在不同粒径纳米晶体Y2O3中的光学跃迁强度参数Ωλ(λ=2,4),通过对室温和低温下5D0能级荧光衰减的测量,用两种不同方法估计了处在C2格位上Eu3 的5D0能级的量子效率,对所获得的结果进行了讨论,并对两种获得量子效率不同方法进行了评价.     

非晶锂离子导体B_2O_3-Li_2O—LiCl一Al_2O_3中VO~(2+)的电子自旋共振

两种非晶锂离子导体B_2O_3-0.7Li_2O-0.7LiCl-xAl_2O_3-0.1V_2O_5(x=0.05和0.15)的电子自旋共振谱研究表明:(i)ESR线型是高斯型,证实V_2O_5添加量适当;(ii)超精细结构来源于VO~(2+)络离子,具有四角对称性,属C_(4v)群。越精细耦合张量的平行分量平均值A_∥=0.0175cm~(-1),垂直分量A_⊥=0.0063cm~(-1)。由g_∥(g_⊥)求出其基态~2B_(2g)与第一激发态~2E_g的能级间距△_1=2.46×10~4cm~(-1),基态与第二激发态~2B_(1g)的能级间距△_2=3.03×10~4cm~(-1);(iii)变温实验证实:Al_2O_3组分较少(x=0.05)的非晶ESR强度比x=0.15的非晶高3倍至2倍,而Al_2O_3组分越多则ESR强度随温升下降越小。     

Lu2O3∶Eu3+纳米粉末及透明陶瓷的制备及其发光性能

采用共沉淀法和溶剂热法制备了Lu2O3∶Eu3+纳米粉体,通过X射线衍射谱、傅里叶变换红外光谱和扫描电镜照片,比较了两种方法制备的Lu2O3∶Eu3+粉末的微观结构,测量和比较合成粉体的激发与发射光谱.将获得的Lu2O3∶Eu3+煅烧粉体在不使用任何添加剂的情况下,干压成型制成素坯,先在真空中1100℃煅烧5h,氮气氛...     

原材料Y_2O_3的结晶性对Y_2O_2S∶Eu~(3+)发光特性的影响

为进一步提高Y2O2S∶Eu3+的发光性能,采用改善主要原材料Y2O3结晶性的方法,使Y2O2S∶Eu3+红色荧光粉在20 kV和25 kV下发光强度分别增强5%和10%,且不影响色度、粒度、粉体分散性等主要考核指标。提高了粉体的耐电压特性(发射强度与激发电压间的关系特性)。讨论和分析了发射强度增强、电压特性改善的原因:主要原材料Y2O3的结晶性的改善,使得合成的Y2O2S∶Eu3+具有更好的晶体质量,Eu3+离子晶场环境得到进一步改善,从而减弱了无辐射过程及因晶格畸变所造成的能量损失,发光效率得到增强,电压特性得到改善。实验表明,获取高质量多晶Y2O3的最佳分解温度为1400℃左右。     

飞秒激光烧蚀合成Y_2O_3∶Pr~(3+),Yb~(3+)上转换发光材料

利用飞秒激光烧蚀方法合成了Y2O3∶Pr3+,Yb3+纳米颗粒并对其上转换发光性质进行了研究。对合成产物的形貌分析显示,在一定的激光烧蚀功率密度下,即可制备出小尺寸的纳米颗粒,提高激光功率密度可以得到更高的纳米颗粒产量,所获得的纳米颗粒尺寸小于50 nm。荧光测试结果表明,Y2O3∶Pr3+,Yb3+纳米颗粒具有510 nm为中心的上转换发光带,上转换发光随纳米颗粒数量的增加而增强。