掺杂金微粒Na2O—B2O3—SiO2系统玻璃的溶胶—凝胶方法制备及其光学…

采用正硅酸乙酯，硼酸，乙醇钠为先驱体，乙醇，乙二醇甲醚和乙醇为先驱体溶剂，并采用氯化金的水溶液为掺杂金微粒的先驱体，通过热处理使氯化金分解出金原子而使其长出金微粒，达到制备掺杂金微粒玻璃的目的，在钠硼硅系统干胶的制备过程中，详细地研究了氯化钠的引入量等对大块干胶性质的影响，并确定了引入氯化金的适宜浓度，详细研究了干胶向玻璃转变的制备工艺，并成功地制备了掺杂金微粒的大块玻璃，采用Ｘ－射线衍射仪进行掺     

V5+掺杂TiO2金红石结构的分子动力学

采用经典离子晶体相互作用势模型， 进行量子化修正，对TiO2金红石相替位式掺杂0.5mol％V5+进行分子动力学模拟，计算了常温常压下的键长、键角的分布函数，分析了晶体的微结构变化以及V5+对TiO6八面体的影响．模拟结果表明，掺杂V5+会导致Ti-O、O-O键长以及O-Ti-O键角的分布范围变宽，其中，键长的主峰位置未发生显著的移动， 而键角主峰向低角度方向移动． 由于V5+比Ti4+有较高的正电荷和较小的离子半径， 因此V5+向氧八面体间空隙扩散，且掺杂V5+迁移出原来的O6八面体，从而导致空隙邻近的TiO6八面体发生严重扭曲．在低掺杂情况下(0.5 mol％)虽然掺杂易造成结构畸变，但模拟体系整体仍维持金红石结构；所得模拟的键长变化、掺杂V5+迁移、晶相等结构特性与FTIR、Raman、XRD、ESR等实验结果相一致．     

In掺杂的ZnO纳米棒的共振Raman光谱研究

本文报道In掺杂ZnO纳米棒的成功制备和对其结构以及光荧光性能的详尽研究。在室温条件下ZnO的共振拉曼谱线容易受到很强的荧光干扰, 甚至导致共振拉曼谱线完全被湮没。微量In掺杂入ZnO纳米棒中, 调控紫外发光峰由378 nm(纯ZnO)红移至397 nm; 另外, 在制备过程中引入过量的氧, 在样品中产生大量缺陷, 降低了ZnO的紫外近带边发光峰强度。这两方面导致在室温下可清楚的观察到In掺杂ZnO纳米棒的6阶LO拉曼峰。     

铒掺杂富硅热化SiO2／Si发光薄膜的显微结构

利用金属蒸气真空弧(MEVVA)离子源将稀土元素Er离子掺杂到富硅热氧化SiO2/Si薄膜中.卢瑟福背散射(RBS)和X-射线电子能谱仪(XPS)分析表明,Er浓度可达原子百分数(x)～10,即Er的原子体浓度为～1021·     

氧化铁掺杂TiO_2和TiO_2/SiO_2的Raman光谱(英文)

采用Sol Gel法制备氧化铁掺杂TiO2 和TiO2 /SiO2 纳米粒子及在玻璃表面的涂膜 ,并用Raman光谱研究氧化铁含量对TiO2 和TiO2 /SiO2 结构的影响。该产物对水和大气中的有机污染物有催化降解作用。     

非晶态TiO2—SiO2的网络缺陷与紫外吸收机制的研究

分析了非桥氧,E＇心等网络缺陷的能级结构,探讨了含TiO_2熔石英紫外吸收边界向长波移动的物理机制。     

Ge：SiO2的光敏缺陷的研究

研究了Ｇｅ；ＳｉＯ２光敏缺陷的特性，分别在４８８ｎｍＡｒ离子激光与１９３ｎｍＡｒ准分子激光作用下，由紫外吸收带，激光荧光的测量实验及电子自旋共振实验，发现光纤中５．１ｅＶ锗缺陷吸收带实验上是由５．０６ｅＶ可光致漂白带与５．１７ｅＶ不可漂白带组成；２９５ｎｍ的激发荧光与５．０６ｅＶ的缺氧锗缺陷对应，随５．０６ｅＶ缺陷吸收带的漂白而衰减；     

γ辐照掺杂SiO2的ESR研究

分别掺有磷和硼的二氧化硅经γ辐照后产生多种顺磁性中心,ESR研究指出氧空穴O^-主要稳定在杂质离子附近.O₂^-自由基稳定在Si离子上.F心的研究认为氧缺位俘获电子存在一个动态平衡过程.     

剪切形变下掺杂及缺陷对MoS2电子结构的影响

本文利用密度泛函理论,研究剪切形变下掺杂改性及不同类型缺陷对MoS2电子结构的影响。发现：剪切形变下,MoS2+P体系为相对最稳定的结构,掺杂改性相较于缺陷对模型稳定性影响更小;模型MoS2+P+Se中P-Mo键易形成共价键,而其中的Se-Mo键和MoS2+P-Mo-S模型中的P-Mo键,易形成离子键;掺杂使MoS2模型能隙变大,而缺陷使能隙减小,且S和Mo原子共缺陷的模型带隙为0;缺陷相较于掺杂改性模型,更能使Mo原子周围增加电荷聚集度,带隙值更低,更能影响或调控模型的电子结构。     

锂掺杂氧化锌复合缺陷电子结构的杂化密度泛函研究

利用第一原理计算以及杂化密度泛函方法研究了锂掺杂氧化锌的各种缺陷态的电子结构,并通过缺陷形成能考察其在不同气氛中的能量稳定性. 计算结果表明,在通常的气氛条件下,锂离子占据间隙位置和锂离子替换锌离子形成的复合缺陷具有最低的形成能. 锂掺杂氧化锌中,复合缺陷对的形成使氧化锌很难实现p型导电. 然而,当气氛从富锌环境转变到极端氧环境时,锂替代锌离子的缺陷将更加稳定,其形成能将低于锂间隙和锂替代锌复合缺陷的形成能. 因此,锂掺杂氧化锌可以通过在氧气氛中生长,或在富含氧气气氛中退火得到有效的p型电导.     

钒掺杂对Pb2Sr2Nd1.5Ce0.5Cu3O10＋δ（Pb—3222）成相的影响

本着重研究了钒对Ｐｂ－３２２２相成相的影响，当Ｎｄ＾３＋＿／Ｃｅ＾４＋为３：！时，通过钒掺杂简单方便地制备了单相性较好的Ｐｂ－３２２２相样品，本还讨论了钒在Ｐｂ２Ｓｒ２－Ｎｄ１．５Ｃｅ０．５Ｃｕ３Ｏ１０＋δ中的可能位置。     

Tm~(3+)掺杂锗碲酸盐玻璃的近2μm光谱性质

用高温熔融法制备了Tm2O3掺杂浓度为0.25,0.5,0.75,1,1.25,1.5 mol%的40 Ge O2-35Te O2-15Pb O-5Al2O3-2.5Ca O-2.5Sr O锗碲酸盐玻璃.热学性质测试表明该玻璃的转变温度为446℃,没有析晶峰.玻璃的最大声子能量约为750 cm-1.利用Judd-Ofelt理论计算了Tm3+的Judd-Ofelt参数Ωt(t=2,4,6)、不同浓度下Tm3+离子各激发态能级的自发辐射概率、荧光分支比以及辐射寿命等参数.采用808 nm波长抽运源测试了Tm3+离子的荧光光谱.发现掺杂浓度为1 mol%时约1.8μm处的荧光强度最强.根据Mc Cumber理论计算了3F4→3H6的发射截面,其峰值发射截面为6.5×10-21cm2.根据速率方程计算了玻璃中OH引起的Tm3+的3F4能级的无辐射弛豫速率,随着Tm3+浓度增加,OH对3F4能级的猝灭速率增加.这种玻璃有望研制成一种新型的约2μm的激光玻璃材料.     

超高温度系数V0.97W0.03O2多晶薄膜的制备研究

将V2O5粉体与WO3粉体均匀混合并压制成靶,用离子束增强沉积加后退火技术在SiO2衬底上制备掺钨VO2多晶薄膜.X射线衍射表明,薄膜取向单一,为VO2结构的[002]相,晶格参数d比VO2粉晶增大约0.34%;薄膜从半导体相向金属相转变的相变温度约28℃;室温(300K)时的电阻-温度系数(TCR)可大于10%/K,是目前红外热成像薄膜TCR的四倍.W离子的半径大于V离子的半径,W的掺入在薄膜中引入了张应力,使薄膜相变温度降低到室温附近,是IBEDV0.97W0.03O2薄膜的室温电阻温度系数提高的原因.     

TiO2对磷酸钙玻璃结构影响的Raman光谱研究

利用Raman光谱、X射线衍射(XRD)和热分析(DSC)技术研究了包容TiO2的磷酸钙玻璃的结构特点.结果表明,TiO2添加量小于3 mol%时,与磷酸钙形成均质玻璃.添加量为6～12 mol%时,玻璃基体中生成了Ca2P2O7和CaTi4(PO4)6品相.随着TiO2的加入,玻璃体系中发生了偏磷酸盐向焦磷酸盐和正磷酸盐的结构转变.TiO2添加量小于3 mol%时,加入TiO2增强了玻璃结构的内聚力,使得玻璃转变温度逐渐提高,玻璃的热稳定性增强.     

La-Ce共掺杂锐钛矿TiO2的缺陷形成能和电子结构分析

采用基于密度泛函的第一性原理研究了稀土元素La、Ce共掺杂锐钛矿相TiO₂的缺陷形成能,缺陷电荷转变能级以及电子结构.研究发现,富氧状态下La、Ce掺杂以及La-Ce共掺的缺陷形成能均为负值,而贫氧状态下La、Ce掺杂形成能为正,表明La、Ce的掺杂TiO₂只能在氧气氛制备条件下进行;替代Ti掺杂缺陷电荷转变能级计算结果表明:0/1-的缺陷电荷转变能级分别位于VBM上面0.522 eV及2.440 eV处;与纯锐钛矿相TiO₂相比,La、Ce单掺杂以及La-Ce共掺杂均能减小TiO₂的禁带宽度,但共掺杂体系的禁带宽度更窄,因此共掺杂体系将更有利于提高TiO₂对可见光的响应能力和光催化性能.     

内在缺陷与Cu掺杂共存对ZnO电磁光学性质影响的第一性原理研究

采用基于自旋密度泛函理论的平面波超软赝势方法,研究了Cu掺杂ZnO (简称Cu_(Zn))与内在缺陷共存对ZnO电磁光性质的影响.结果表明,Cu是以替位受主的形式掺入的;制备条件对Cu_(Zn)及内在缺陷的形成起至关重要的作用,富氧条件下Cu掺杂有利于内在缺陷的形成,且Cu_(Zn)-O_i最易形成;相反在缺氧条件下,Cu掺杂不利于内在缺陷的形成.替位Cu的3d电子在价带顶形成未占据受主能级,产生p导电类型.与Cu_(Zn)体系相比,Cu_(Zn)-V_O体系中载流子浓度降低,导电性变差;Cu_(Zn)-V_(Zn)体系中载流子浓度几乎不变,对导电性没影响;Cu_(Zn)-O_i体系中载流子浓度升高,导电性增强.纯ZnO体系无磁性;而Cu掺杂ZnO体系,与Cu原子相连的O原子,电负性越小,键长越短,对磁矩贡献越大;Cu_(Zn)与Cu_(Zn)-O_i体系中的磁矩主要是Cu的3d电子与Z轴上O的2p电子耦合产生的;Cu_(Zn)中存在空位缺陷(V_O,V_(Zn))时,磁矩主要是Cu 3d电子与XY平面内O的2p电子强烈耦合所致;Cu_(Zn)中存在V_(Zn)时,磁性还包含V_(Zn)周围0(5, 6)号原子2p轨道自旋极化的贡献;所有体系中Zn原子自旋对称,不产生磁性.Cu_(Zn)-V_(Zn)和Cu_(Zn)-O_i缺陷能态中,深能级中产生的诱导态是0-0 2s电子相互作用产生的.Cu_(Zn)模型的光学带隙减小,导致吸收边红移;Cu_(Zn)-V_(Zn)模型中吸收和反射都增强,使得透射率降低.     

Eu3+和Tb3+掺杂的Y2SiO5体系发光特性研究

采用溶胶－凝胶法合成了Eu^3 和Tb^3掺杂的Y2SiO5基发光材料，通过测量它们的激发光谱和发射光谱，研究了它们的发光特性，探讨了材料中Tb^3和Eu^3 两种发光中心间的能量关系。结果表明，Eu^3＋在其中的特征发射以^5D0→^7F2电偶极跃迁为，Eu^3处于非反演对称中心格位；Tb^3在其中的发射为^5D4→^7FJ(J＝4－6）跃迁发射。当Eu^3和Tb^3共存于Y2SiO5基质中时Eu^3的发射增强，Tb^3的发射减弱，存在Tb^3→Eu^3能量传递，Tb^3对Eu^3具有敏化作用。     

Ce~(3+)掺杂Gd_2O_3基闪烁玻璃的研究

实验用高温熔融法制备了Ce3+掺杂Gd2O3基闪烁玻璃样品,Gd2O3含量高达40mol%,测试了不同Ce3+掺杂浓度与Gd2O3基含量玻璃样品的密度、透过、发射、激发光谱及部分闪烁性能。研究了不同Ce3+掺杂浓度与Gd2O3基含量对玻璃样品密度及光谱性能的影响规律。结果表明:Gd2O3含量的增加不仅提高了玻璃的密度,有利于提高玻璃的辐射性能,还增大了玻璃的光碱度,增大Stokes位移,有利于提高闪烁光的发光效率;Ce3+浓度的提高增大了Ce3+间碰撞的几率,产生能量损失,表现出浓度淬灭效应。在Gd2O3基闪烁玻璃中,随Gd2O3含量增加激发峰的红移较小,高Gd2O3含量的氧化物玻璃中存在Gd3+→Ce3+能量转移机制,Gd3+离子可有效地向Ce3+离子传递能量,敏化Ce3+离子的发光。玻璃样品的衰减时间在17-37ns之间。Ce3+掺杂Gd2O3基闪烁玻璃有望在高能物理等领域中获得应用。