准零维CdS_xSe_(1-x)微晶材料的光学性质

通过玻璃基体中CdS_xSc_(1-x)微晶的光谱测量,看到了CdS_xSe_(1-x)微晶的带隙随尺寸变小而变宽,表现出明显的量子尺寸效应。同时,详细观测了玻璃基体对微晶的压力影响,结果表明这种材料中的压力是不可忽略的。     

玻璃介质中CdSxSe1-x微晶的表面声子模

通过玻璃介质中的CdSxSe1-x微品的Raman散射,详细观测了表面声子模。表面声子的散射强度随微晶颗粒变小而增强;其Raman频移与微晶尺寸无关。表面声子峰在反Stokes线中同样存在。实验结果与理论计算结果相符合。     

Tb~(3+)掺杂透明锗酸盐微晶玻璃：制备与面向X射线探测的增强发光（英文）

通过熔融淬火和后续热处理,成功制备了Tb~(3+)掺杂含LaF_3纳米晶透明锗酸盐微晶玻璃。详细研究了所制备的玻璃和微晶玻璃的发光性质。X射线衍射结果表明,玻璃基体中析出的晶相为纯LaF_3晶体,晶粒尺寸在16～21 nm之间。在377 nm紫外光和X射线激发下,Tb~(3+)掺杂含LaF_3纳米晶的微晶玻璃比Tb~(3+)掺杂的锗酸盐玻璃表现出更强的绿光发射,且绿光发射强度随热处理温度升高和时间的延长而增强。微晶玻璃在X射线激发下的最大积分发光强度约为商用闪烁晶体Bi_4Ge_3O_(12)的40.3%。本研究表明,掺Tb~(3+)含LaF_3纳米晶锗酸盐微晶玻璃在X射线探测中具有潜在的应用前景。     

Tb^(3+)掺杂透明锗酸盐微晶玻璃:制备与面向X射线探测的增强发光EI北大核心CSCD

通过熔融淬火和后续热处理,成功制备了Tb^(3+)掺杂含LaF_(3)纳米晶透明锗酸盐微晶玻璃。详细研究了所制备的玻璃和微晶玻璃的发光性质。X射线衍射结果表明,玻璃基体中析出的晶相为纯LaF_(3)晶体,晶粒尺寸在16~21 nm之间。在377 nm紫外光和X射线激发下,Tb^(3+)掺杂含LaF_(3)纳米晶的微晶玻璃比Tb^(3+)掺杂的锗酸盐玻璃表现出更强的绿光发射,且绿光发射强度随热处理温度升高和时间的延长而增强。微晶玻璃在X射线激发下的最大积分发光强度约为商用闪烁晶体Bi_(4)Ge_(3)O_(12)的40.3%。本研究表明,掺Tb^(3+)含LaF_(3)纳米晶锗酸盐微晶玻璃在X射线探测中具有潜在的应用前景。     

氟氧化物微晶玻璃散射效率的研究

本文利用离散偶极子近似[1](Discrete Dipole Approximation,简称DDA),从理论上系统地探究了氟氧化物微晶玻璃纳米微晶的尺寸、周围介质折射率和多粒子周期性排布结构对散射效率的影响,提出降低微晶玻璃散射效率的有效途径,成功解释了氟氧化物微晶玻璃中的"超透明"现象。     

Tb3+掺杂PbF2基氟氧微晶玻璃的发光性能

采用高温熔融法和热处理工艺制备出一种Tb3+掺杂的PbF2基玻璃和微晶玻璃。经XRD分析发现,微晶玻璃内析出了PbF2颗粒,微晶团聚体平均尺寸约为15～75μm。在378 nm紫外光和X射线激发下,掺Tb3+的微晶玻璃与未经热处理的玻璃样品比较,微晶玻璃的发光强度增加了数倍,因而提出PbF2微晶的析出是微晶玻璃发光增强的主要原因。     

半导体掺杂玻璃的微晶结构及超快弛豫过程

透射电子显微镜(TEM)研究了CdS_0.3,Se_0.7掺杂的半导体微晶玻璃的微晶尺寸分布,微晶尺寸由热处理温度和时间来控制。当微晶尺寸接近或小于激子Bohr半径时,吸收光谱出现亚带结构,带隙能向高能移动,证明了量子尺寸效应。非相干光时间延迟的四波混频(TDFWM-IL)技术测试研究了玻璃的快速弛豫过程。     

ZnO对硫硒化镉量子点玻璃发光性能的影响

以CdS、Se、Zn粉和玻璃基质为原料,采用高温熔融法制备了CdS_xSe_(1-x)量子点硅酸盐玻璃,研究了ZnO含量对CdS_xSe_(1-x)量子点发光玻璃微观结构及发光性能的影响。结果表明:ZnO对CdS_xSe_(1-x)量子点玻璃的发光性能有显著的影响,紫外-可见吸收光谱和荧光光谱分析结果说明在470 nm蓝光激发下,掺Zn O的CdS_xSe_(1-x)量子点玻璃中CdS_xSe_(1-x)量子点处于强限域区,出现了强烈的带边激子发射现象,证明量子点具有明显的量子尺寸效应。当样品中ZnO的质量分数为13%时,荧光光谱峰强最大,半峰宽最窄。     

晶粒尺寸调控Er~(3+)掺杂微晶玻璃上转换发光颜色的研究

首先,使用高温熔融冷却技术,制备了不同掺入比例的NaF,YF_3玻璃样品。然后将退火后的玻璃样品切割加工成15mm×15mm×3mm,实施抛光处理。最后,通过差热分析确定玻璃转变温度Tg、第一析晶峰Tx和玻璃整体析晶峰Tc等特征温度。将样品在600℃下热处理2h后,在玻璃样品中成功的析出了不同晶粒尺寸的NaYF4微晶。对样品进行了XRD,TEM和EDX的分析,可以确定不同样品中晶粒的尺寸与分布。结合样品荧光光谱和吸收光谱的分析,探讨了Er~(3+)在不同晶粒尺寸样品中的上转换发光特征,当晶粒尺寸由大变小时,Er~(3+)逐渐由红光发射转向绿光发射。通过析晶活化能的分析,确定了NaF可以改善玻璃网络结构,当NaF含量降低时,可以提高玻璃网络结构的完整性,增加玻璃样品的析晶活化能,降低了微晶玻璃样品的析晶能力,进而对微晶玻璃样品内微晶尺寸起到调节作用。因此:当样品中NaF含量较高时,晶粒尺寸较大,晶粒中的Er~(3+)浓度较高,使得Er~(3+)-Er~(3+)之间的交叉驰豫作用增强,导致Er~(3+)红光发射较强;相对应地,NaF含量较低时,晶粒尺寸较小,晶粒中Er~(3+)浓度较低及交叉弛豫减弱,因此,Er~(3+)绿光发射增强。通过改变玻璃组分,调节微晶玻璃中晶粒尺寸,实现了对Er~(3+)在微晶玻璃中发光颜色的调控。     

光色玻璃的X射线小角散射研究

用X射线小角散射SAXS)研究了光色玻璃中卤化银微晶尺寸同热处理温度的关系.发现在490℃以下热处理的玻璃,同原始玻璃一样,没有明显的散射.但由银含量仅为0.3(重量%)的玻璃能观察到散射干涉现象正说明银离子被富集在分散的Na_2O-B_2O_3液滴之中.从高温处理后冷却至440℃再快冷到室温的玻璃,其卤化银颗粒的尺寸比直接淬冷到室温的玻璃要大,后者约为110(?).玻璃中加入ZrO_2后,使卤化银颗粒尺寸达到近乎20O(?).基体玻璃中的-液分相,由于分散相与连续相之间的电子密度差太小,难以对其SAXS强度作定量处理.     

BiI3层状半导体超微粒子的光学性质

本文研究了BiI3半导体溶胶的光学性质.进一步证实,在BiI3胶体样品中,真实的BiI3半导体微晶粒予的吸收被强的I3-离子吸收掩盖了.通过测量激发光谱,确定了BiI3微晶的吸收位置.用光谱数据计算得到的尺寸分布与电镜结果和理论分析符合得很好.得到的结果表明,BiI3胶体中的BiI3微晶与体材料相比。存在着显著的量子尺寸效应.     

高压下ZnO超快极性扩散过程研究

 利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）等手段，研究了在5 GPa 压力下六方ZnO粉末的结晶过程。系统考查了温度与保温时间对ZnO扩散与结晶过程的影响。结果发现，在高压下ZnO固体的扩散速度大大增加，400 ℃保温0.5 h即可获得理论密度达99%以上的单相、致密的六方相ZnO陶瓷，所有样品均沿晶界开裂，并导致500 ℃以上只能获得单晶与多晶混合的粉末样品；850 ℃保温5 min可制备出平均尺寸超过100 μm、最大尺寸超过350 μm的浅黄色单晶。对实验结果的分析表明：ZnO固体在高压下可能存在一种超快极性扩散机制，这一效应使高压下的ZnO晶粒沿择优方向迅速生长，晶界快速迁移，相邻晶粒生长融合，最后形成单晶；而晶粒在生长过程中沿其它方向发生收缩，促使样品沿晶界开裂。     

溶胶-凝胶法制备PbS量子点玻璃的研究

采用溶胶-凝胶法合成了半导体PbS量子点掺杂的Na₂O-B₂O₃-SiO₂玻璃,研究了不同热处理工艺对玻璃结构的影响,利用多种表征手段研究了量子点掺杂玻璃中的微晶结构及其光学性能.孔径分析结果表明随着热处理温度的升高玻璃内部孔径不断减小,最终孔结构几乎完全消失;红外光谱分析表明玻璃网络结构在较低温度下己经形成,随温度的升高不断密实化; X射线光电子能谱证明了玻璃中存在PbS,高分辨透射电镜表征了玻璃基质中掺杂的微晶结构是PbS,统计计算表明,玻璃中微晶的平均粒径尺寸为3.5nm;吸收光谱分析发现,微晶掺杂玻璃的吸收边界较PbS的块体材料发生了明显的蓝移,产生了量子尺寸效应;通过Z扫描技术测得其非线性折射率γ为-2.03×10^-14cm²/GW. 关键词： PbS量子点 半导体 非线性光学效应 溶胶-凝胶法     

银团簇纳米颗粒的制备及其光吸收谱性质

 采用自悬浮定向流技术制备银团簇纳米颗粒，理论分析了银团簇的成核机理与影响因素，实验研究了制备条件和工艺。结果表明：惰性气体的冷却效率、气体流速和压强、金属熔球的温度和大小是控制颗粒尺寸大小及分布的关键条件，制备粒径小于10 nm的团簇颗粒须采用氦气为载流气体；团簇颗粒流速越大，颗粒粒径越小，尺寸分布越窄，但颗粒生成数量越少。性能表征说明：制备的颗粒呈较规则的球形，为面心立方结构，分散均匀，表面纯净无氧化，粒径分布窄。理论与实验研究了银团簇纳米颗粒的光学吸收谱性质，证明表面等离子共振吸收峰与颗粒的尺寸有很强的相关性，随着颗粒尺寸的减小，由于量子尺寸效应，吸收峰将发生宽化和蓝移。     

纳米晶稀土复合氧化物Dy0.5Sr0.5CoO3—Y的光谱特性研究

研究了纳米晶Dy0.5Sr0.5CoO3-Y的光谱特性。结果表明：当晶粒尺寸减小至纳米量级时,发射光谱的激子峰波长蓝移;XRD,FTIR谱表明,与体材料相比,纳米晶的衍射峰宽化,纳米晶的红外谱带大劈裂和宽化,表现为纳米尺寸量子化效应。     

纳米晶稀土复合氧化物Dy_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3-Y)的光谱特性研究

研究了纳米晶Dy0 5 Sr0 5 CoO3 Y 的光谱特性 ,结果表明 :当晶粒尺寸减小至纳米量级时 ,发射光谱的激子峰波长蓝移 ;XRD ,FTIR谱表明 ,与体材料相比 ,纳米晶的衍射峰宽化 ,纳米晶的红外谱带大劈裂和宽化 ,表现为纳米尺寸量子化效应。     

Effect of various factors on binding energy of pyramid quantum dot: pressure,temperature and impurity position

In the present work, we have studied the effects of hydrostatic pressure, temperature and impurity position on the donor binding energy of a pyramid quantum dot. For this goal, using variational method, we have calculated the binding energy as a function of dot size for various impurity locations, different pressures and temperatures. According to the results, we have found that the binding energy increases when the pressure increases and it enhances as the temperature decreases. Our results show that these effects play an important and considerable role on the donor binding energy of a pyramid quantum dot.     

Effects of hydrostatic pressure on the donor impurity in a cylindrical quantum dot with Morse confining potential

The effects of hydrostatic pressure and size quantization on the binding energies of a hydrogen-like donor impurity in cylindrical GaAs quantum dot (QD) with Morse confining potential are studied using the variational method and effective-mass approximation. In the cylindrical QD, the effect of hydrostatic pressure on the binding energy of electron has been investigated and it has been found that the application of the hydrostatic pressure leads to the blue shift. The dependence of the absorption edge on geometrical parameters of cylindrical QD is obtained. Selection rules are revealed for transitions between levels with different quantum numbers. It is shown that for the radial quantum number, transitions are allowed between the levels with the same quantum numbers, and any transitions between different levels are allowed for the principal quantum number.     

Effect of size and indium-composition on linear and nonlinear optical absorption of InGaN/GaN lens-shaped quantum dot

Based on the Schr ¨odinger equation for envelope function in the effective mass approximation, linear and nonlinear optical absorption coefficients in a multi-subband lens quantum dot are investigated. The effects of quantum dot size on the interband and intraband transitions energy are also analyzed. The finite element method is used to calculate the eigenvalues and eigenfunctions. Strain and In-mole-fraction effects are also studied, and the results reveal that with the decrease of the In-mole fraction, the amplitudes of linear and nonlinear absorption coefficients increase. The present computed results show that the absorption coefficients of transitions between the first excited states are stronger than those of the ground states. In addition, it has been found that the quantum dot size affects the amplitudes and peak positions of linear and nonlinear absorption coefficients while the incident optical intensity strongly affects the nonlinear absorption coefficients.