含ZnS：Mn^2＋纳米晶玻璃中Mn^2＋三种格位态的EPR研究

通过对ＺｎＳ：Ｍｎ＾２＋不同含量的钠硼硅玻璃发光和激发光谱测量,发现Ｍｎ离子可能占扭替位（Ｍｎ＾２＋）ｓｕｂ和间隙（Ｍｎ＾２＋）ｉｎｔ两种格位。进一步的电子 磁共振（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐａｒａｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ,ＥＰＲ）实验证实了这一判断,并从ＥＰＲ谱人（Ｍｎ＾２＋）Ｓｕｂ,（Ｍｎ＾２＋）ｉｎｔ和Ｍｎ团三种格位态的存在。观测到ｇ因子和超精细结构（ＨＦＳ）常数随纳米晶粒径的减小而增     

玻璃基质中ZnS纳米晶Mn2+的EPR谱

用融熔法制备分散有ZnS:Mn²⁺纳米晶的纳硼硅(Na₂O-B₂O₃-SiO₂)玻璃在不同温度、时间对样品进行退火处理,得到不同尺寸的纳米晶.研究了玻璃基质中ZnS:Mn²⁺纳米晶的EPR谱、微波功率饱和EPR谱及发射光谱,发现Mn²⁺有二种组态,即替位组态和间隙位组态.分析结果表明替位组态Mn²⁺及周围立方晶场的畸变程度直接影响光学发光特性.     

纳米复合体中Mn^2＋的研究

通过对ＺｎＳ：Ｍｎ＾２＋纳米晶钠硼硅玻璃复合体的发光和激发光谱研究发现Ｍｎ＾２＋有闰（Ｍｎ＾２＋）ｓｕｂ和间隙（Ｍｎ＾２＋）ｉｎｔ两种格位态。在进一步的电子顺磁共振实验中,证实了Ｍｎ＾２＋的替位和间隙两种格位态的存在,并观测到由于强偶极－偶极相互作用而产生的Ｍｎ团簇。／     

纳米ZnS∶Mn~(2+)薄膜荧光增强动力学研究

利用有机溶胶方法制备了纳米ZnS∶Mn2 + 颗粒并将其分散在PVB薄膜中 ,观察到紫外辐照荧光增强的现象且增长倍数高于以前的报道。利用激发和发射光谱等手段对荧光增强的动力学过程进行了研究。认为纳米ZnS中元激发向Mn2 + 离子和表面态的能量传递是两个互相竞争的过程 ,紫外光辐照使表面态数目减少从而使Mn2 + 的发光增强 ,辐照后ZnS基质的 1P能级对Mn的激发更为有效。该样品在太阳光辐照下有相同的增强效应 ,可用来作为紫外光辐照剂量的探测材料     

玻璃基质中ZnS：Mn^2＋纳米晶荧光瞬态行为研究

用发射,激发,时间分辨光谱和荧光衰减曲线测量,研究了玻璃基质中ＺｎＳ：Ｍｎ＾２＋纳米晶的荧光瞬态行为。发现材料中的３８９ｎｍ和４０４ｎｍ的蓝色发射不是通常报导的Ｄ－Ａ对自激活发光,而是Ｍｎ＾２＋的间隙态引起的变化的自活活发光。     

金属离子表面修饰对纳米ZnS∶Mn~(2+)溶胶发光性质的影响

利用胶体化学共沉淀方法制备了纳米ZnS∶Mn2 + 乙醇溶胶 ,观察到Zn2 + 的引入对内部Mn2 + 的4T1→6A1跃迁的 5 80nm橙色发光有激活作用 ,而外加的Mn2 + 对该橙色发光有猝灭作用。Zn2 + 的吸附通过形成单层ZnS壳 ,减少了表面猝灭中心 ,从而使发光强度增加 ,这种表面猝灭中心最有可能是来自表面S2 -孤对电子的悬空键。Mn2 + 的猝灭过程不能用纯粹动态的猝灭过程来描述 ,Mn2 + 本身很可能就是橙光的猝灭中心。考虑到Mn2 + 在颗粒表面上的按泊松分布 ,并假设单个Mn2 + 能 1 0 0 %猝灭Mn2 + 5 80nm发射 ,理论与实验数据很好地符合。通过对猝灭数据的拟合 ,估算出的颗粒尺寸小于用有效质量近似模型算得的 3 .1nm ,分析了可能的原因。     

玻璃基质中ZnS纳米晶Mn2+掺杂的两种组态下载流子限域

用融熔法制备了分散有ZnSⅩⅣMn2+纳米晶的钠硼硅(Na2O-B2O2-SiO2)玻璃.对样品在不同温度和时间下进行退火处理,获得不同尺寸的纳米晶.通过激发和发射光谱测量发现样品中的Mn2+有两种组态,即替位组态(Mn2+)替位和间隙组态(Mn2+)间隙.用有效质量模型计算了纳米晶的粒径.结果表明在一些样品中存在着载流子限域即R<Ra.     

ZnS∶Co~(2+)和CdTe∶Co~(2+)中配体对g因子的贡献

采用双自旋－轨道耦合模型和分子轨道研究了Ｃｏ２＋离子在Ⅱ－Ⅵ半磁半导体ＺｎＳ和ＣｄＴｅ中的ＥＰＲｇ因子．计算表明，配体Ｔｅ有大的ＳＯ耦合作用和强的共价性，其对ｇ因子有较大的贡献．     

玻璃中CdSeS纳米晶体的室温光致发光谱

对掺有过饱和的镉、硒和少量硫的玻璃在500～800℃分别退火4h,生长了不同尺寸的CdSe_1-xS_x纳米晶体。测量了纳米晶体的室温吸收光谱和光致发光(PL)光谱,550℃生长的样品在300～800nm的范围没有观察到吸收和发光峰,表明温度低于550℃玻璃中不能形成纳米晶体。生长温度在600～650℃,纳米晶体的PL光谱主要为两个宽的发光带,即带边激子发光带和通过表面态复合的发光带。随着生长温度的升高,带边复合发光的蓝移减小,通过表面态的发光逐渐消失,并出现了叠加于宽发光带上的一系列明显的弱发射峰。不同温度生长的样品中,叠加峰的能量相同。同一样品中叠加峰的能量不随激发光波长的变化而变化。     

ZnS∶Mn2+与ZnS∶Fe3+体系的基态零场分裂理论研究

在ZnS晶体中掺入Mn2 + 或Fe3 + 离子的EPR谱已得到了广泛的研究 .然而 ,理论结果显示其EPR零场分裂的计算值远小于实验观察值 ,这一理论与实验的矛盾至今仍未得到满意的解决 .假定在四面体ZnS中 ,S原子在成键时采取了sp3 杂化轨道的形式 ,从而使S离子显示出正的有效电荷 .从这一观点出发 ,通过对角化三角场中的微扰能量矩阵 ,使得ZnS∶Mn2 + 和ZnS∶Fe3 + 体系的EPR零场分裂参量α ,D和 (a -F)的实验值都能得到满意的解释. The EPR spectra of Mn 2+ and Fe 3+ ions in ZnS∶Mn 2+ and ZnS∶Fe 3+ systems have been extensively studied. However, the theoretical results show that the calculation values of the zero-field splitting are always much less than those of the experimental findings. Up to now, this difficulty has not yet been satisfactorily removed. In present paper, we assume that the sulfur ion has a sp 3 hybrid configuration in tetrahedral ZnS, so that the sulfur ion displays a positive...     

ZnS∶Mn2+与ZnS∶Fe3+体系的基态零场分裂理论研究

在ZnS晶体中掺入Mn2+或Fe3+离子的EPR谱已得到了广泛的研究. 然而, 理论结果显示其EPR零场分裂的计算值远小于实验观察值, 这一理论与实验的矛盾至今仍未得到满意的解决. 假定在四面体ZnS中, S原子在成键时采取了sp3杂化轨道的形式, 从而使S离子显示出正的有效电荷. 从这一观点出发, 通过对角化三角场中的微扰能量矩阵, 使得ZnS∶Mn2+和ZnS∶Fe3+体系的EPR零场分裂参量α, D和(a-F)的实验值都能得到满意的解释.     

Al_2O_3∶Fe~(3+)体系晶格局域结构的EPR理论研究

本文通过分析Al2 O3 ∶Fe3 + 体系中Fe3 + 离子的EPR谱 ,研究Fe3 + 的局域晶体结构结果表明Al2 O3 ∶Fe3 + 的局域结构存在各向异性膨胀。用拟合EPR谱的低对称参量D和 (a -F)实验值的方法 ,求得两个三棱锥的棱与C3 轴的夹角分别为θ1=4 6 .5 4°和θ2 =6 1.2 6° ,相对于原Al2 O3 结构的畸变角分别是Δθ1=- 1.1°± 0 .1° ,Δθ2 =- 1.8°。两畸变角同时均小于 0说明Al2 O3 ∶Fe3 + 体系中含Fe3 + 离子的晶格主要产生沿C3 轴的伸长畸变     

纳米晶体ZnS∶Mn~(2 )发光寿命异常减缩机理的探讨

纳米晶体ＺｎＳ∶Ｍｎ２＋中Ｍｎ２＋粒子４Ｔ１→６Ａ１的发光寿命比晶体减缩了５个量级，这颇令人费解，因为通常解除自旋禁戒的磁作用远无如此强的效应．假定基质态的自旋不为零，且考虑了Ｍｎ２＋的ｄ电子和基质之间的交换库仑作用．若基质存在比Ｍｎ２＋的４Ｔ１激发态能量略高的某种激发态，则这种交换库仑作用将导致这两种激发态之间的混合，从而可解除发光能级弛豫中的自旋禁戒．这种混合随基质颗粒尺寸的减小而加强．我们并对此机制进行粗略的数值估计，给出了和实验相容的结果．     

Tb~(3+)掺杂含SrF_2纳米晶硅酸盐微晶玻璃的光谱性质

通过高温熔融法和后续热处理制得Tb~(3+)掺杂含SrF_2纳米晶的透明硅酸盐微晶玻璃。利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外可见透过光谱、荧光光谱、荧光寿命和X射线激发发光光谱(XEL)探讨了基础玻璃和微晶玻璃的结构和光谱特性。XRD结果表明,玻璃中析出晶体为SrF_2纳米晶,衍射峰随着热处理温度的升高和时间的延长而逐渐明显,晶粒也随热处理温度的升高和时间的延长越来越大。在376 nm紫外光和X射线激发下,与基础玻璃相比,微晶玻璃发光显著增强,且发光强度随热处理温度的升高和时间的延长而逐渐增强。     

ZnS:Co2+和CdTe:Co2+中配体对g因子的贡献

采用双自旋-轨道耦合模型和分子轨道研究了Co²⁺离子在Ⅱ-Ⅵ半磁半导体ZnS和CdTe中的EPR g因子.计算表明,配体Te有大的SO耦合作用和强的共价性,其对g因子有较大的贡献.     

纳米晶ZrO_2∶Eu~(3+)的制备及发光性质

利用共沉淀法制备了纳米晶ZrO2∶Eu3+发光粉体。室温下观测到Eu3+离子的强特征发射,主发射分别在590, 604nm处。观测到Eu3+离子电荷迁移态,并与其他研究系统观测到的Eu3+离子电荷迁移态基本相同。比较了不同掺杂比例和不同煅烧温度对Eu3+离子特征发射的影响。其他条件相同掺杂比例不同时,当n(Eu3+ )∶n(Zr4+ )为6%样品发射相对最强。而当掺杂比例相同改变煅烧温度时, 600℃煅烧的样品发光较强。分析了Eu3+离子对ZrO2 晶相的稳定作用。铕掺杂的纳米晶二氧化锆样品,随着样品煅烧温度的升高,样品的晶相结构只发生了细微变化。而纯纳米晶二氧化锆在煅烧温度升高时晶相发生了明显的变化。说明Eu3+离子起到了稳定ZrO2 基质晶相的作用。研究发现二氧化锆掺铕样品有较高的浓度猝灭,发射较强且色纯度较好。     

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。     

三角晶场中4A2(3d3)态离子全组态EPR理论研究

在中间场耦合图像中,建立了＾４Ａ２（３ｄ＾３）态离子全组态ＥＰＲ理论;研究了ＥＰＲ参量随三角晶参量Ｖ、Ｖ＇及立方晶场参量Ｄｑ变化关系;用完全对角化方法验证了Ｍａｃｆａ５ｌａｎｅ ＥＰＲ的三阶微扰公式,结果表明,在较大的晶场范围内微扰公式的收敛性很好;研究了ＥＰＲ参量的微观起源及自放二重态对ＥＰＲ参量的贡献,指出自旋二重 对零场分裂参量的贡献不可忽略,二重态对ｇ因子的贡献甚微。     

NH4I:Cu2+(Ⅱ4)的混合基态EPR g因子的研究

考虑到NH4I:Cu2+(Ⅱ4)晶体中,Cu2+离子替代NH+4后在第四层邻近体出现一个NH+4空位,以及络离子(CuI6)4-中配体I的价电子有很强的自旋-轨道(SO)耦合相互作用,引进了2B1g态混合进基态2A1g的机制,用双自旋-轨道耦合参数(DSOP)模型和半经验分子轨道法研究了NH4I:Cu2+(Ⅱ4)的EPR g因子.计算结果与实验值符合好,合理地解释了g‖移动Δg‖(=g‖-ge)＞0的疑惑.?     

GdF_3∶Eu~(3+)纳米晶的VUV荧光性质

利用微乳液水热法制备出GdF3∶Eu3+纳米晶及纳米棒。用X射线粉末衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)等手段对材料的结构、形态及粒径大小等进行了表征。室温下真空紫外(VUV)光谱及荧光光谱表明GdF3∶Eu3+纳米晶中的Gd3+离子吸收一个光子,并将能量分两步传递给Eu3+,发生了双光子发射。从各跃迁的积分强度和量子效率表达式可以得到材料在160 nm紫外光激发下的量子效率约为170%。