光学功能晶体K5Bi(MoO4)4: Yb3+的光谱及晶格结构研究

基于完全对角化方法和重叠模型,计算了在K5Bi(MoO4)4: Yb3+晶体中掺杂Yb3+的晶格结构和光谱,在计算中,考虑了中心阳离子与配体的键长和键角变化的贡献,计算结果与实验之值符合很好.结果表明:以Yb3+为中心离子的晶格结构,将沿三方对称轴向下移动了0.035 nm的距离,在上三方晶格发生伸长畸变和在下三方晶格发生压缩畸变.     

YAG:V2+激光材料晶格畸变及其EPR参量研究

利用Newman的晶场叠加模型,建立了晶体微观结构与电子顺磁共振(EPR)参量之间的定量关系.采用全组态完全对角化方法,对YAG:V2+晶体的局域晶格畸变及其EPR参量进行了系统的研究,结果表明:V2+离子掺入YAG晶体后,V2+离子的局域结构产生压缩三角晶格畸变,沿[111]晶轴方向V2+离子上方的三个O2-配体与下方的三个O2-配体均偏离[111]轴1.96°,从而成功地解释了YAG:V2+晶体的EPR参量.同时研究也表明,SS与SOO磁相互作用对EPR参量的贡献不可忽略.     

碲锌镉晶体晶格畸变的测定与分析

在高分辨X射线衍射仪上,利用不对称布拉格衍射STD技术与单晶摇摆曲线技术相结合的方法,对碲锌镉单晶材料的晶格畸变进行了分析测定.此方法实现了一次装样,多角度、多次测定晶体的摇摆曲线,从而利用多组实验数据完成多元线性回归方程组的求解,避开了一般应变测定方法中难以确定无应力状态下衍射角的问题.所测定的生长态碲锌镉晶片晶格畸变量为10-3～10-2数量级,该畸变量是碲锌镉晶片存在成份偏析、位错和空位等缺陷以及晶片受到的应力综合作用的结果.     

冲击压缩对TiO2粉末结构和热处理相变的影响

为研究动高压加载下TiO2的冲击改性特点,利用平面冲击波加载技术对TiO2粉体进行冲击压缩实验,以XRD和Raman光谱为主要手段,对样品的结构和热处理相变行为进行了表征和比较.结果表明:冲击压缩作用使TiO2的衍射峰宽化,在样品中形成较大的晶格畸变和应力;飞片速度对TiO2晶粒的粉碎细化效果影响较大.经飞片2258 m/s高速冲击后,微结构中的晶格畸变和应力使TiO2在热处理时的相变温度降低约100℃.TiO2在高速冲击后生成了一种具有锆钛矿结构的同素异构体.     

掺杂晶体Cr3+∶MgAl2O4晶格畸变及基态自旋哈密顿参量的理论研究

用自旋Hamilton理论和Newman的晶场叠加模型研究了Cr3+∶MgAl2O4晶体结构与自旋哈密顿(SH)参量之间的定量关系;在此基础上,计算了Cr3+∶MgAl2O4晶体的SH参量(D,g)及精细光谱,计算结果与观测一致.定量的研究结果表明,Cr3+离子掺入MgAl2O4晶体后,络离子(CrO6)9-的局域结构产生了一个压缩三角畸变(Δθ＝2.729°).理论研究还表明,自旋二重态对零场分裂(ZSF)参量D的贡献大约为16;左右,而对g因子的贡献不足1;.这表明,用ZSF参量研究晶格畸变时,自旋二重态的贡献不可忽略.     

甲烷浓度对CVD自支撑金刚石薄膜残余应力的影响

根据唯像理论研究了化学气相沉积自支撑金刚石薄膜中织构和弹性性能之间的关系,揭示了晶体取向和织构对残余应变和残余应力的影响.织构使CVD金刚石薄膜杨氏模量和宏观残余应变呈现各向异性,而且两者呈现相反的分布规律.织构和杂质都能影响金刚石薄膜的弹性模量和残余应变,但是织构的影响是主要的.实验中测量的残余应变很好的符合了根据薄膜织构计算得到的弹性模量值.因此可以借助改变薄膜织构来调节薄膜的残余应力.     

Li离子浓度对铌酸钾锂晶体[NbO6]7-八面体畸变的影响

用顶部籽晶法生长了一批不同组成的铌酸钾锂晶,用同步辐射X射线分析了晶体结晶特性,用Philips PW2400 X射线荧光光谱法测量了晶体的组成.对三种组成的晶体样品测量了红外拉曼光谱,分析了晶体中组分离子浓度对晶体红外拉曼光谱特征的影响,结果表明,晶体中位于C格位的Li离子浓度对晶体拉曼光谱产生了强烈的影响,影响的本质在于晶体中Li含量的提高导致晶体中[NbO6]7-八面体畸变程度加大,对八面体晶格振动产生了强烈的影响.     

不同价态稀土元素Eu掺杂锐钛矿相TiO2的电子结构及光学性质

基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理的平面波超软赝势法对锐钛矿TiO2晶体和Eu3+,Eu2分别掺杂的锐钛矿TiO2晶体的晶格参数、能带结构、态密度、差分电荷密度以及吸收光谱进行了计算.结果表明:不同价态Eu掺杂后锐钛矿TiO2晶胞膨胀,晶格都发生畸变;同时引入了杂质能级,减小了锐钛矿相TiO2的禁带宽度,TiO2的光吸收带边发生明显红移,在紫外区和可见光区的吸收系数增大.     

大尺寸70%DKDP晶体残余应力应变研究

本研究使用传统液相法生长了氘含量为70%的大尺寸磷酸二氘钾(DKDP)晶体，采用中子衍射技术测量了三倍频DKDP晶片内部的残余应力和微观应变，利用X射线同步辐射探测了晶体锥面和柱面的微观形貌。研究了DKDP晶体沿[100]晶向宏观残余应力和微观残余应变的分布。结果表明：传统液相法生长的DKDP晶体柱面区域的残余应力为压应力，而锥面区域的残余应力为拉应力；锥面的拉应力容易导致晶体在生长和搬运过程中开裂，与实验现象相符；传统液相法生长的DKDP晶体的残余微观应变较小，但晶体中仍存在缺陷，这些缺陷是晶体残余应力和应变存在的原因之一。该研究可指导大尺寸70%DKDP晶体工程化应用。     

二维类三角晶格声子晶体的声学带隙特性分析

首先划分7种类三角晶格声子晶体按三角点阵排列,并推导它们的结构因子,然后利用平面波展开法数值计算了类三角晶格水/水银声子晶体的能带结构,分析了带隙的各向同性以及归一化半径对带隙的影响.结果表明:(3.4.6.4)品格、(34.6)晶格、(3.6.3.6)晶格、(63)晶格水/水银声子晶体可以产生较宽频率范围的带隙;(3.12.12)晶格和(4.6.12)品格水/水银声子晶体存在很窄低频带隙;单胞含6个和3个“原子”水/水银声子晶体容易形成各向同性带隙;选取归一化半径分别为0.38和0.28,使类三角晶格水/水银声子晶体的第1和第2带隙都获得最大值.