氟锆酸盐光纤玻璃中的析晶和分相现象

氟化物光纤玻璃中的夹杂物,分相颗粒和微晶颗粒等缺陷,造成光纤的散射损失,影响了实际制备工作.本文利用大视场光学显微镜,X射线衍射,透射电子显微镜和差热分析,研究了ZBLA氟化物玻璃中的分相和析晶现象,观察到了以成核生长机理进行的分相颗粒,析晶颗粒的成分是β-BaF_2·ZrF_4和α-BaF_2·2ZrF_4,通过DTA分析确定了这些相的析晶活化能.     

LiF及AlF3对掺Tm3+氟磷玻璃光学、光谱性质、析晶性能及结构的影响

为了平衡掺铥氟磷玻璃对辐射寿命、发射截面和析晶稳定性的综合要求,研究了LiF及AlF₃对掺铥氟磷玻璃光学光谱性质和析晶性能的影响. 研究表明,高达30 mol%的LiF仍可保证氟磷玻璃具有较好的析晶稳定性能且其在提高Tm³⁺离子的辐射寿命上具有非常重要的作用;高AlF₃玻璃具有很好的析晶稳定性能,但Tm³⁺离子在其中的辐射寿命下降较快; 鉴于LiF和AlF₃含量的相对变化对发射截面的影响不大,因此 关键词： 氟磷玻璃 辐射寿命 发射截面 析晶稳定性     

MO2,M2O5和MO3氧化物对锂硼酸盐玻璃离子导电性的影响

本工作测量了45Li₂O·50B₂O₃·5M_mO_n(M=Al,Ti,Zr,P,V,Nb,Ta,Cr,Mo,W)玻璃的总电导率和电子电导率,以Raman光谱研究了玻璃结构,依据作为锂离子定域体的阴离子团的性质讨论了MO₂,M₂O₃和MO₃氧化物对玻璃离子导电性的影响。 关键词：     

Pr3+ 掺杂透明氟氧化物玻璃陶瓷的光谱特性

用不同的激发波长532,514.5,476.5 nm,研究稀土Pr³⁺ 掺杂的透明氟氧化物玻璃陶瓷中Pr³⁺ 在LaF₃ 微晶环境和玻璃环境中的不同的荧光行为。对于微晶中的Pr³⁺ 离子,当用532 nm 和514.5 nm激发玻璃陶瓷时,观察到从³P₀ 能级到³H₅ 能级的发射,和¹D₂ 能级到基态³H₄能级,³P₀ 能级到³H₆ 能级的发射。我们认为微晶中Pr³⁺ 离子的³P₀ 能级上的电子布局是依靠电声子耦合-多声子辅助来实现的。为了进行比较,用476.5 nm 共振激发玻璃及微晶中Pr³⁺ 离子的³P₀ 能级,观察到³P₀ 能级到很多低能级如:³H₅、 ³H₆、³F₂的跃迁。而当在532 nm 和514.5 nm 非选择激发时,只有 ³P₀ 能级到³H₅ 能级的发射存在。我们认为这是由于不同的激光波长选择激发了不同环境中的Pr³⁺ 离子,532 nm 和514.5 nm 激发线选择激发了电声子耦合环境强中Pr³⁺ 离子。不同Pr³⁺ 离子掺杂摩尔分数分别为0.005%,0.05%,0.5%的发射光谱的研究还表明,这些电声子耦合环境强中的Pr³⁺ 离子浓度很高,很容易发生浓度猝灭现象。最后,用拉曼光谱研究了这类玻璃陶瓷的结晶性为和振动特性。     

氟锆酸盐光纤玻璃中析晶相的电子探针分析

本文利用大视场光学显微镜、扫描电子显微镜配合能量色散谱仪及分光光谱仪对zrF_4-BaF_2-LaF_3-AlF_3-NaF氟化物玻璃中存在的一些微晶颗粒进行了分析,确定为玻璃中不同尺寸的LaF_3晶粒的存在,并对所采用的分析方法的利弊进行了讨论.     

20GeS2·80Sb2S3硫系玻璃的析晶行为及动力学机理研究

实现玻璃微晶化过程控制的基础是要充分认识其析晶行为及动力学机理. 利用示差扫描量热法和析晶热处理等手段, 研究发现 20GeS₂·80Sb₂S₃硫系玻璃属于表面析晶, 在268℃(T_g+30℃)下热处理60 h, 可以获得表面约40 μm的Sb₂S₃晶层复合玻璃陶瓷样品. 在此基础上, 利用非等温法从理论上分析该玻璃的析晶动力学机理. 计算得到其析晶活化能E_c为(223.6±24.1)kJ·mol^-1, 在热处理温度(268℃)下的析晶速率常数K为1.23×10^-4 s^-1, 属于较难析晶的玻璃组成; 玻璃的晶体生长指数m和晶体生长维数n均为2, 表明其Sb₂S₃相的析晶行为是二维生长过程, 与析晶实验结果完全相符. 由此可知, 对于Sb₂S₃晶体复合的硫系玻璃陶瓷样品可通过玻璃粉末压片烧结、带铸法或丝网印刷法制备获得, 为今后功能硫系玻璃的开发提供实验依据和理论指导. 关键词： 硫系玻璃 微晶化 析晶动力学 析晶行为     

NaBO2-B2O3体系玻璃的形成和晶化机制

本文用热学分析、高温和室温X射线衍射分析、红外吸收光谱等方法研究了NaBO₂-B₂O₃体系玻璃的形成、热稳定性和晶化机制。这一体系十分容易形成稳定的非晶玻璃,晶化过程与非晶的宏观状态有关。块状玻璃的晶化温度比非晶粉末高。部分成份晶化后形成不同的物相,熔点也不同。晶化产物的晶体结构类似于玻璃的结构。NaBO₂-B₂O₃体系的电导率用交流阻抗直接测量法测定。玻璃态的电导率比晶态试 关键词：     

GeSe2-Sb2Se3-CsCl玻璃的光学性质与析晶动力学研究

采用熔融淬冷法制备了20GeSe₂-（80-x）Sb₂Se₃-xCsCl（x=2,4,8,10 mol%）硫卤玻璃系统,测试了样品在可见至中远红外区域的透过光谱,研究了硫卤玻璃中CsCl对玻璃短波吸收限的影响;并测试了典型的20GeSe₂-76Sb₂Se₃-4CsCl样品在不同升温速率下的DTA曲线,利用非等温方法研究了其析晶动力学; 关键词： 硫卤玻璃 非等温过程 析晶动力学     

GeS2-In2S3硫系玻璃的物化性质与晶化行为研究

认识玻璃组成-性能-结构之间关系是玻璃科学中经久不衰的研究课题之一. 在制得(100-x) GeS₂-xIn₂S₃ (x=10, 15, 20, 25或30 mol%) 系列玻璃和玻璃陶瓷样品的基础上, 利用可见-近红外透过光谱, DSC, XRD和Raman光谱等测试技术表征了随组份变化的光学带隙, 玻璃转变温度以及晶化行为等, 并结合GeS₂-Ga₂S₃玻璃研究结果探讨了Ga, In 元素及其形成的网络结构对玻璃性质的影响.研究发现, 在硫系玻璃中In比Ga对光学带隙和玻璃转变温度等性质的影响要大. 它们所形成玻璃的晶化行为也截然不同, 但与其各自的材料相图有着密切的联系. 利用偏振拉曼光谱获得玻璃网络中的基本结构单元信息.最后, 结合材料相图, 玻璃随组成变化的物化性质和晶化行为以及基本网络结构单元的认识, 探讨了玻璃的化学拓扑与网络拓扑之间的联系, 为今后研究提供一种新的研究思路.     

Li_2O-Al_2O_3-SiO_2-P_2O_5系统微晶玻璃受控析晶分析

应用DTA,XRD,SEM等手段研究了Li2O_Al2O3_SiO2_P2O5系统微晶玻璃的析晶过程和相组成。采用模拟计算方法考察了不同的析晶条件。引入适量的Al2O3等难熔物组分来改变析晶条件及残留玻璃相的组成和粘度。通过抑制主晶相(Li2O.2SiO2)晶粒的生长,最终获得了晶粒尺寸为0.1~0.3μm的透明微晶玻璃。     

Infrared-to-green upconversion luminescence and mechanism of Ho3+, Nd3+ and Yb3+ ions in oxyfluoride glass ceramics

New oxyfluoride glasses and glass ceramics co-doped with Nd^{3+}, Yb^{3+} and Ho^{3+} were prepared. The upconversion of infrared radiation into green fluorescence has been studied for Nd^{3+}, Yb^{3+} and Ho^{3+} in the transparent oxyfluoride glass ceramics. At room temperature very strong green upconversion luminescence due to the Ho^{3+}: ({}^5F_4, {}^5S_2)→{}^5I_8 transition under 800 nm excitation was observed in the glass ceramics. The intensity of the green upconversion luminescence in a 1mol% YbF_3-containing glass ceramic was found to be about 120 times stronger than that in the precursor oxyfluoride glass. The reason for the highly efficient Ho^{3+} upconversion luminescence in the oxyfluoride glass ceramics is discussed. The upconversion mechanism is also investigated.     

GeS2-Ga2S3-CsI硫系玻璃的析晶行为及其组成依赖研究

硫系玻璃晶化过程中析出晶相的控制是硫系玻璃陶瓷制备中的一个重要环节. 在制得的65GeS₂·25Ga₂S₃·10CsI(GGC25)和70GeS₂·20Ga₂S₃·10CsI(GGC20)玻璃和玻璃陶瓷基础上, 利用可见—近红外透过光谱, SEM, XRD, Raman光谱等测试技术表征了其透过性能、晶粒尺寸、晶相类型等信息. 研究发现在这两组玻璃样品中少量的组分差别就能导致其显著的析晶行为改变: GGC20玻璃在热处理过程中析出的是GeS₂晶体; GGC25样品则拥有两步析晶过程, 其率先析出Ga₂S₃, 而后才有GeS₂晶体出现. 此外, 研究讨论了这种析晶行为与组成的依赖关系及其与玻璃网络结构之间联系, 可为今后硫系玻璃的可控晶化研究提供实验依据和理论指导.     

Study of PbO-SrO-TiO2-B2O3 glass and glass ceramics

The glasses with composition (50−X)PbO–XSrO-25TiO₂-25B₂O₃ (where X=0, 5, 10 and 15 mol%) were prepared using conventional quenching technique. The T_g, T_c, density and CTE of the glass samples were measured. The T_g observed to increase with increasing concentration of SrO, while the T_c first decreased and then increased. The glass samples were converted to glass ceramics by following two stage heat treatment schedule. The glass ceramic samples were characterized by XRD, SEM and dielectric measurements. The XRD results revealed the formation of ferroelectric lead titanate as a major crystalline phase in glass ceramics. Additional phases observed include Sr₂B₂O₅ and PbB₂O₄. The room temperature (RT) dielectric constant of glass and glass ceramics are in the range of 100–120 which is promising for capacitor application.     

Modification in structural and optical properties of ZnO, CeO2 doped Al2O3-PbO-B2O3 glasses

The structural and optical analysis of glasses is carried out by XRD, FTIR, density and UV visible spectroscopic measurement techniques. XRD results have confirmed the glassy nature of the samples. The FTIR spectral analysis reveals that with the combined presence of ZnO and CeO₂ contents in Al₂O₃-PbO-B₂O₃ glasses, more BO₃ groups are transformed into BO₄. The optical analysis reveals that optical band gap energy decreases more for CeO₂-ZnO-Al₂O₃-PbO-B₂O₃ glasses (from 2.28 to 1.84 eV). The presence of CeO₂ and ZnO in the glass samples causes more compaction of the borate network due to the formation of more BO₄ groups and the presence of ZnO₄ groups, which results an increase in density, refractive index and decrease of molar volume.     

Magnetic properties of a cermet on the base of Al2O3

The zero-field-cooled and field-cooled magnetizations, magnetization versus field, and remanent magnetization were measured for a cermet on the base of Al₂O₃ using a SQUID magnetometer in the temperature range of 2–360 K. It was shown that magnetic properties of the cermet are determined by independent ferromagnetic, paramagnetic and spin-glass contributions. The spin-glass behavior was studied.     

Fabrication of ZnO/Al2O3 core-shell nanostructures and crystalline Al2O3 nanotube

We have demonstrated the crystalline ZnO-Al₂O₃ core-shell nanowire structure by atomic layer deposition (ALD) at a temperature 100 °C. The core-shell structure could have potential applications in the fabrication of ZnO field effect transistor. After dissolving the ZnO core, shape defined, rigid and robust crystalline Al₂O₃ shelled nanostructures have been fabricated. Nanowire ZnO nanostructures have been replicated by alumina shell. This is one of the most effective techniques for producing core-shell or shell/hollowed nanostructures of any desired objects. The Al₂O₃ shelled nanostructures could have potential applications as space confined nanoreactors, drug delivery, nanofluidic channels and optical transmitting.     

TiN/Al2O3纳米多层膜的共格外延生长及超硬效应

采用多靶磁控溅射法制备了一系列具有不同Al₂O₃调制层厚度的TiN/Al₂O₃纳米多层膜. 利用X射线能量色散谱、X射线衍射、扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜和微力学探针表征了多层膜的成分、微结构和力学性能. 研究结果表明，在TiN/Al₂O₃纳米多层膜中，单层膜时以非晶态存在的Al₂O₃层在厚度小于1.5 nm时因TiN晶体层的模板效应而晶化，并与TiN层形成共格外延生长，相应地，多层膜产生硬度明显升高的超硬效应，最高硬度可达37.9 GPa. 进一步增加多层膜中Al₂O₃调制层的层厚度，Al₂O₃层逐渐形成非晶结构并破坏了多层膜的共格外延生长，使得多层膜的硬度逐步降低. 关键词： 2O₃纳米多层膜')" href="#">TiN/Al₂O₃纳米多层膜 外延生长 非晶晶化 超硬效应     

Ce3+掺杂SiO2-Al2O3-Gd2O3玻璃的闪烁性能

通常, Ce离子掺杂的低密度玻璃有较高的发光效率, 而高密度的Ce离子掺杂玻璃其发光效率很低. 为了解释这一现象, 采用高温熔融法获得了SiO₂-Al₂O₃-Gd₂O₃三元系统的玻璃形成区, 并在还原气氛下制备了Ce³⁺掺杂SiO₂-Al₂O₃-Gd₂O₃以及SiO₂-Al₂O₃-Gd₂O₃-Ln₂O₃ (Ln=Y, La, Lu)闪烁玻璃, 研究了其光谱和闪烁性能. 测试结果显示: 随着Gd₂O₃含量增加, 玻璃紫外截止波长发生红移, 荧光强度降低, 衰减时间缩短; 加入Lu₂O₃, La₂O₃, Y₂O₃后, 紫外截止波长发生红移, 荧光强度降低, 衰减时间变短; 当Gd₂O₃超过10% mol时, X射线荧光积分光产额从相当于锗酸铋 晶体的61%降低到13%. 荧光强度降低、衰减时间缩短的原因是随着玻璃的紫外截止波长红移玻璃的能带宽度变窄, 使得Ce³⁺离子的d电子轨道开始接近玻璃的导带, Ce³⁺离子受辐射后跃迁到d电子轨道的电子会通过导带与玻璃中的空穴复合, 产生电荷迁移猝灭效应.     

Characteristics of sandwich-structured Al2O3/HfO2/Al2O3 gate dielectric films on ultra-thin silicon-on-insulator substrates

Sandwich-structure Al₂O₃/HfO₂/Al₂O₃ gate dielectric films were grown on ultra-thin silicon-on-insulator (SOI) substrates by vacuum electron beam evaporation (EB-PVD) method. AFM and TEM observations showed that the films remained amorphous even after post-annealing treatment at 950 °C with smooth surface and clean silicon interface. EDX- and XPS-analysis results revealed no silicate or silicide at the silicon interface. The equivalent oxide thickness was 3 nm and the dielectric constant was around 7.2, as determined by electrical measurements. A fixed charge density of 3 × 10¹⁰ cm⁻² and a leakage current of 5 × 10⁻⁷A/cm² at 2 V gate bias were achieved for Au/gate stack /Si/SiO₂/Si/Au MIS capacitors. Post-annealing treatment was found to effectively reduce trap density, but increase in annealing temperature did not made any significant difference in the electrical performance.