发光学讲座 第五讲 稀土发光

本文通过对稀土元素电子结构的特点、稀土离子在晶体中的能级跃迁及其对应的发光光谱的分析讨论，阐述了稀土发光的几个基本问题，介绍了稀土发光在科学技术、国民经济中的主要应用情况．     

感应法测量脉冲强磁场及其分布

一、前 言 在现代科学技术领域中,强磁场得到了广泛的应用.通常,为了降低磁体的发热,提高供电系统的效应,大体积强磁场系统愈来愈多的采用脉冲强磁场,即在较短的作用时间内产生具有较大幅值的磁场.本文主要介绍感应法测量脉冲强磁场及其分布,并介绍我们自制的测量仪器(多道仪)的线路及实验结果. 二、原 理 许多与磁场有关的物理效应都可用于测量磁场.与其它方法比较起来,感应法测量脉冲强磁场具有使用方便、设备简单、测量范围宽等优点,它仍是目前测量脉冲强磁场的主要方法. 根据感应法原理研制成功的《多通道脉冲强磁场测量仪》(以下简称多…     

石墨烯材料有望蕴育出新型宽带激光器

德国亥姆霍兹德累斯顿罗森多夫研究中心(HZDR)领导的国际研究小组,在强磁场作用下,对石墨烯中电子的动力学研究有望促进新型宽带激光器的研制。研究人员将石墨烯放置在4特斯拉的磁场内,在磁场的作用下,迫使材料中的电子形成特定的能级,该能级被称为朗道能级。随后,研究人员用自由电子激光器对这些能级进行了研究。博士生Martin Mittendorff说:"激光脉冲激发电子,使它跃迁到特定的朗道能级。然后,用时间延迟脉冲探测该系统如何运     

脉冲强磁场下的电极化测量系统

多铁性材料是当前物质科学研究的热点,具有重要的科学研究意义和应用前景.低温和强磁场实验环境为研究多铁性材料提供了一种有效途径.脉冲强磁场下的电极化测量系统能实现最高磁场强度60 T、最低温度0.5 K的铁电特性测量.该系统采用热释电方法,具有磁场强度高、控温范围广、转角测量等特点,可用于强磁场下的磁电特性研究.本文介绍了该系统的测量装置和实验原理,并展示了其在多铁性材料研究中的一系列应用,揭示了脉冲强磁场电极化测量系统在磁电特性探索中的重要作用.     

GaP纯绿发光二极管的近红外发光研究

本文测量了GaP纯绿发光二极管在室温和液氮温度下的近红外发光光谱,观测到许多重叠的宽带发光.按高斯线型对光谱进行拟合,将其分解为6个发光谱峰,讨论了这些深能级发光的来源和它们对GaP发光二极管的发光强度的影响.     

硫化锌中Sm3+的发光中心

本工作研究了Sm3+离子在立方和六角两种结构硫化锌中的光谱。实验上,采用不同激发条件下的高分辨光谱、时间分辨光谱和激发光谱,同时配合低温退火处理实验,鉴别出硫化锌中Sm3+具有两种不同的发光中心。采用发光方法,第一次对稀土离子在硫化锌中的C3v对称发光中心进行分析。在中间耦合自由离子能级基础上利用不可约张量方法和Wigner-Eckart定理进行晶体场计算,得到的晶体场参数实验值和点电荷模型计算的晶体场参数值相符合。     

脉冲强磁场磁特性科学测量系统及其应用

作为一种极端条件下的实验技术,脉冲强磁场下的磁化测量在磁性材料等研究领域发挥着重要作用。武汉国家脉冲强磁场科学中心建成了两套先进的脉冲强磁场磁化测量系统,并已对外开放运行。文章介绍了该测量系统的组成、测量原理和系统特点,以及该系统在量子磁性材料、功能磁性材料、强关联材料等研究领域中的应用,并对未来的发展提出了展望。     

双脉冲注入式LD模块的红外能级寿命可见区测试系统

Er3+的4I_13/2能级寿命的长短对评估Er3+掺杂材料在光通讯波段的应用十分重要。基于980 nm双脉冲注入式LD激发下的Er3+激发态吸收上转换发光,测量在不同双脉冲时间间隔下的上转换红光发光强度,再根据上转换红光的发光强度随双脉冲时间间隔的变化关系,推导出了Er3+红外4I_13/2能级寿命的拟合公式,实现了红外能级寿命的可见区测量。因此,结合兼具时间间隔可调和同步脉冲取样的双脉冲注入式LD模块和光电倍增管(R2658),就可以实现所有Er3+红外能级寿命的测量,这是一种十分经济的微秒量级荧光寿命测试系统。     

稀土纳米晶的上转换发光调控研究进展EI北大核心CSCD

近年来,将近红外光转换为短波长的可见或近红外光的稀土纳米晶上转换发光研究吸引了生物成像、纳米温度传感、太阳能电池等领域研究者的广泛关注。面向多领域的应用需求,稀土纳米晶上转换发光需提高其发光强度、发光波长以及激发波长的选择性。本文综述了纳米尺度上,通过组成、结构以及核壳结构的设计,在理解上转换发光过程的能量传递路径和上转换发光过程的基础上,提高对上转换发光的颜色、各跃迁的比例以及发光强度、发光寿命等调控的研究进展。此外,还关注了纳米晶与贵金属表面电场、表面有机分子以及环境温度的耦合在提高辐射跃迁几率、减少无辐射能量损失等方面提高其上转换发光强度的研究发展趋势。     

稀土粉末Eu∶Y_2O_3的自由感应衰减量子拍

稀土固体是重要的激光和光电子材料。目前 ,由于以宽带信号和太赫兹比特数据传输率为特征的信息技术的发展 ,稀土固体材料的相干瞬态动力学过程成为宽带与高速信息光子学的基本物理问题之一。研究了室温下稀土粉末样品Eu3+ ∶Y2 O3自由感应衰减的相干瞬态光谱 ,这有助于理解有效的光吸收动力学、激发态弛豫、相干能量传递和超短光脉冲在稀土固体中的传播。用一对紫外飞秒相干光脉冲作用于稀土粉末样品Eu3+ ∶Y2 O3,然后监测物质激发态的布居数随两个激发脉冲之间的延时的变化 ,测量到其自由感应衰减量子拍 (FID) ,从拍频周期分析确定了其能级精细结构 ,能级的退相时间长达皮秒量级。理论分析和实验结果符合得很好。对稀土离子的量子干涉的研究 ,表明其在受激受控光放大方面具有潜在的应用前景