Nd:NaR(WO4)2晶体生长(R=Bi,Y)

采用提拉法生长出了掺钕钨酸铋钠[Nd:NaBi (WO4)2,简称Nd:NBW]和掺钕钨酸钇钠[Nd:NaY (WO4)2,简称Nd:NYW]晶体,并给出了制备无开裂优质Nd:NBW和Nd:NYW晶体的最佳生长工艺参数.从XRD分析得到Nd:NBW和Nd:NYW晶体的晶胞参数,并分析了晶体的拉曼光谱,认为二者结构基本相同,为四方晶系、白钨矿结构、I41/a空间群.由吸收光谱可以看出,Nd:NBW在802nm有较强的吸收峰,Nd:NYW在804nm、752nm、586nm附近有较强、较宽的吸收峰,二者均适合于LD泵浦;计算了晶体中Nd3 的吸收截面积.     

Nd∶NaR(WO_4)_2晶体生长(R=Bi,Y)

采用提拉法生长出了掺钕钨酸铋钠[Nd∶NaBi(WO4)2,简称Nd∶NBW]和掺钕钨酸钇钠[Nd∶NaY(WO4)2,简称Nd∶NYW]晶体,并给出了制备无开裂优质Nd∶NBW和Nd∶NYW晶体的最佳生长工艺参数。从XRD分析得到Nd∶NBW和Nd∶NYW晶体的晶胞参数,并分析了晶体的拉曼光谱,认为二者结构基本相同,为四方晶系、白钨矿结构、I41/a空间群。由吸收光谱可以看出,Nd∶NBW在802nm有较强的吸收峰,Nd∶NYW在804nm、752nm、586nm附近有较强、较宽的吸收峰,二者均适合于LD泵浦;计算了晶体中Nd3+的吸收截面积。     

Bi12TiO20纳米粉体的制备及其光吸收特性研究

以钛酸四丁酯和硝酸铋为原料 ,利用化学溶液分解法制备了Bi12 TiO2 0 纳米多晶粉体 .采用XRD和TEM对其结构和形貌进行了表征 .结合热重 差热 (TG DTA)分析 ,探讨了Bi12 TiO2 0 晶相的形成机理 .通过UV Vis漫反射谱的测定 ,研究了Bi12 TiO2 0 纳米晶粉体的光吸收特性 .结果显示 ,从组成为化学计量比的前驱液中可以很容易制得纯Bi12 TiO2 0 纳米晶粉体 ,该Bi12 TiO2 0 纳米晶粉体呈现了在很宽的波长范围内 (5 6 0～ 385nm )对光的吸收的特性 .     

铋基掺铒光纤放大器宽带放大特性的理论研究

研制了铋酸盐基质掺铒玻璃43Bi2O3-30B2O3-27SiO2,测试分析了玻璃中Er3+离子的光谱性质。结合获得的Er3+离子光谱参数,建立了一个以该铋基掺铒玻璃作为放大器增益介质时Er3+离子跃迁的三能级理论模型,研究了铋基掺铒玻璃光纤放大器(Bi-EDFA)的信号放大特性。研究显示,单波长输入情形下,Bi-EDFA具有大于40dB的信号增益和75nm的3dB波长带宽。同时,相比于硅基掺铒光纤放大器(Si-EDFA),Bi-EDFA具有优异的多波长信号宽带放大和低噪声特性,低噪声系数(~5.5dB)可维持至1610nm波长之外。结果表明,铋基掺铒玻璃光纤放大器是一种单位长度增益极高和宽带放大能力的小型化掺铒光纤放大器,适合于WDM系统的集成化需求。     

纳米二氧化钛的制备及Eu~(3+)掺杂发光研究

以钛酸四丁酯为前驱物,采用溶胶-凝胶法制备了四种不同配方Eu3+掺杂的TiO2纳米晶.利用扫描电镜(SEM)、EDS能谱、光致发光光谱对样品的形貌、成份及性能进行了表征.研究了退火温度、稀土Eu3+离子掺杂摩尔分数、溶剂乙醇量等对发光性能的影响,并对其发光机理进行了探讨.结果表明:稀土Eu3+掺杂TiO2纳米晶样品,掺杂均匀、颗粒大约在30～80nm;从EDS能谱分析可得Ti:O原子个数比并不是按化学计量TiO2满足1:2,这是因为在TiO2中形成的是Ti-O-Ti键,Eu3+离子很可能取代了Ti4+离子,同时又形成了氧空位,表明稀土Eu3+离子进入TiO2晶格中;样品的主发射峰在614nm(5D0→7F2)处发光最强,且在593nm(5D0→7F1)处出现了属于磁偶极跃迁的发射峰,制备Eu3+∶TiO2纳米晶的组分、退火温度、溶剂乙醇的量不同,发射光谱的强度也不同.     

含Bi层状钙钛矿型铁电薄膜在金属电极上的非c轴取向生长研究

用sol-gel工艺直接在 (111)Pt/Ti/SiO2/Si衬底上分别制备了62%a/b轴择优、65%(014)/(104) 择优、高c轴择优取向生长的 Bi3.15Nd0.85Ti3O12 (BNdT) 铁电薄膜.发现BNdT薄膜的铁电、介电和压电性能强烈依赖于晶粒的择优取向,从而证实BNdT中自发极化矢量Ps靠近a轴.透射电镜观察表明,非c轴取向薄膜中的柱状晶粒从底电极Pt表面一直延伸到薄膜上表面,而c轴择优取向薄膜中的晶粒细小且主要呈等轴状.讨论了含Bi层状钙钛矿型铁电薄膜在金属电极上的择优取向生长机制.     

醇热技术制备TiO2纳米晶的荧光光谱及荧光量子产率

采用钛酸四丁酯醇热技术制备了TiO2纳米晶溶胶,透射电子显微镜(TEM)照片显示其为粒径小于10nm的类球形形貌。该纳米晶在最大激发波长375nm激发下,在450nm处产生稳定的强荧光。不同浓度TiO2纳米晶的荧光光谱和吸收光谱表明,该发光带不仅受粒子量子尺寸效应的影响还与带内缺陷能级和表面态的电子跃迁有关,是三者共同作用的结果。以硫酸奎宁在激发波长313nm的荧光量子产率0.55为标准,测得TiO2纳米晶在不同激发波长下的荧光量子产率。结果表明,TiO2纳米晶在激发波长330～370nm范围内有较高的荧光量子产率(约为0.20),远高于文献报道值(10-3数量级)。据此,TiO2纳米晶有望成为一种有前途的无机纳米荧光探针。     

Bi_2S_3纳米带的制备及其谱学性能研究

以硝酸铋、硫代乙酰胺和氨三乙酸等为原料,利用水热法在180℃下反应12h得到Bi2S3纳米带.X射线粉末衍射结果表明产物对应于正交晶相的Bi2 S3(JCPDS:17-320),晶胞参数为a=1.110 6 nm,1,b=1.099 3 nm,c=O.389 2 nm,与文献报道值(a=1.114 9nm ,b=1.1304 nm,c=O.3981 nm)基本一致;通过透射电镜观察其形貌为均匀的带状,宽约100 nm;高分辨透射电镜照片显示晶体沿y轴优先生长;通过对x射线光电子能谱分析得到Bi和S的原子个数比例约为2:3,与目标产物Bi2 S3的计量比一致;测试显示Bi2S3纳米带的拉曼吸收峰出现在195 cm-1处,与块体Bi2s3(236 cm-1)相比,其吸收峰红移了41 cm-1,体现了纳米材料的表面效应.紫外-可见吸收光谱研究发现Bi2S3纳米带在450nm左右有吸收,计算得到Eg约为1.58 eV(块体Bi2S3的巨为1.3 eV),在光电领域有潜在的应用价值.     

化学溶液法制备的Bi3.25La0.75Ti3O12和Bi3.25Nd0.75Ti3O12薄膜的光学特性

采用化学溶液方法在(111)Pt／Ti/SiO2/Si衬底上制备了Bi3.25La0.75Ti3O12(BLT)和Bi3.25Nd0.75Ti3O12(BNT)薄膜．x射线衍射测试表明，两种薄膜都为单一的层状钙钛矿结构．扫描电子显微镜分析显示，BNT薄膜由大而均匀的棒状晶粒组成，BLT薄膜的组成晶粒则较小．采用紫外一近红外椭圆偏振光谱仪测试了200-100nm波长范围的椭圆偏振光谱，拟合得到薄膜的光学常数(折射率和消光系数)和厚度，确定BLT薄膜的禁带宽度分别为4．30和3．61eV，并采用单电子振子模型分析了薄膜在带间跃迁区的折射率色散关系．     

La,V共掺杂的Bi_4Ti_3O_(12)铁电薄膜的溶胶-凝胶法制备及性能测试

采用溶胶-凝胶(sol-gel)工艺在Pt/TiO2/SiO2/p-Si(100)衬底上制备出Bi4Ti3O12(BIT)和Bi3.25La0.75Ti2.97V0.03O12(BLTV)铁电薄膜,研究了La,V共掺杂对BIT薄膜的晶体结构和电学性能的影响.BIT薄膜为c轴择优取向,BLTV薄膜为随机取向,拉曼光谱分析表明V掺杂降低了TiO6(或VO6)八面体的对称性,也增强了Ti—O键(或V—O键)杂化.BLTV薄膜的剩余极化Pr为25.4μC/cm2,远大于BIT薄膜的9.2μC/cm2,表现出良好的铁电性能.疲劳、漏电流测试显示BLTV薄膜具有优良的抗疲劳特性和漏电流特性,表明La,V共掺杂能有效地降低薄膜中的氧空位.     

Synthesis,Crystal Structure,and Thermal Properties of Substituted Titanates Bi2Pr2Ti3O12 and Bi2Nd2Ti3O12

Physics of the Solid State - Titanates Bi2Pr2Ti3O12 and Bi2Nd2Ti3O12 have been obtained by the solid-phase synthesis using sequential annealing of the Bi2O3, Nd2O3, Pr6O11, and TiO2 stoichiometric...     

Layered perovskites with giant spontaneous polarizations for nonvolatile memories

A series of titanate-based layered perovskites having large values of the spontaneous polarization P(s) were developed for their applcations to nonvolatile ferroelectric random access memories. Among these, the Nd-modified bismuth titanate [Bi(4-x)Nd(x)Ti(3)O(12) (BNdT)] system exhibited the most remarkable ferroelectric properties. The c-axis oriented BNdT capacitor was characterized by a switchable remanent polarization 2P(r) of over 100 microC/cm(2) and imprinting and fatigue-free behavior. The active Ti site responsible for the giant P(s) was identified with the help of Rietveld analysis, x-ray absorption near-edge structure study, and ab initio quantum computations.     

Lattice Structure and Dynamics of Two-Layer Heterostructures of Barium–Strontium Titanate and Layered Bismuth Titanate of Various Thicknesses on a Magnesium Oxide Substrate

Physics of the Solid State - The lattice structure and dynamics of single-crystal Bi4Ti3O12 with a thickness from 4 to 430 nm on a (001)MgO substrate with a previously deposited Ba0.4Sr0.6TiO3...     

硫化铋微晶掺杂薄膜的制备及光学性能的研究

用溶胶－凝胶法能够有效地制备含０．５％的具有量子尺寸效应的Ｂｉ２Ｓ３微晶掺杂硅薄膜。薄膜的室温透射光谱发现，在５００℃热处理时，随着热处理时间的延长，薄膜的特征透射谱谷会发生向长波方向的移动，作者认为这样的移动于量子尺寸效应。本文还报道了在ＹＡＧ强激光的作用下能够观察到薄膜样品所产生的倍频信号，并讨论了产生倍频的原因。     

非化学计量和掺杂对(Na_(1/2)Bi_(1/2))_(0.92)Ba_(0.08)TiO_3陶瓷电性能的影响

研究了非化学计量和掺杂对无铅压电陶瓷 (Na1 2 Bi1 2 ) 0 .92 Ba0 .0 8TiO3的压电性能及去极化温度的影响 .研究发现A位非化学计量可以提高陶瓷的压电性能 ;B位掺杂对材料电学性能的影响规律类似于Pb(Ti,Zr)O3系压电陶瓷的相关规律 ;由于非化学计量和掺杂会影响到A位离子对B位离子与氧离子形成的BO6 八面体的耦合作用 ,影响到畴的稳定性 ,从而影响到 (Na1 2 Bi1 2 ) 0 .92 Ba0 .0 8TiO3陶瓷的去极化温度 ;所研究的陶瓷样品的去极化温度越低 ,压电系数越高 .     

前驱溶液的pH值对制备Ca2Zn4Ti16O38 ∶ Pr3+,Na+ 发光粉物相、形貌和发光性质的影响

以钛酸丁酯、醋酸钙、醋酸锌、柠檬酸和乙二醇为原料,采用溶胶-凝胶法制备Ca₂Zn₄Ti₁₆O₃₈ ∶ Pr³⁺, Na⁺ 发光粉。研究了前驱溶液的pH值对溶胶-凝胶转变过程、发光粉物相组成、样品形貌和发光性质的影响。通过热重-差热分析(TG/DTA)、X射线衍射(XRD)分析、扫描电子显微镜(SEM)对前驱物分解、发光粉物相和颗粒大小进行了研究。采用荧光光谱对材料的光谱性质进行了表征。研究发现前驱溶液pH ≤ 3时,所得发光粉样品为蓬松的、颗粒均匀的单相Ca₂Zn₄Ti₁₆O₃₈粉末,红色余辉时间较长;随着pH值增大,逐渐有杂质相TiO₂、CaTiO₃和Zn₂TiO₄生成,并且样品颗粒逐渐变大,颗粒团聚呈现不规则形状,余辉时间变短。结果表明,只有在pH ≤ 3条件下以溶胶-凝胶法制备Ca₂Zn₄Ti₁₆O₃₈ ∶ Pr³⁺, Na⁺ 发光粉下才能获得被日光有效激发,并呈现余辉衰减慢的红色长余辉(644 nm)发光。     

单相Na0.5Bi0.5Ti1-xMnxO3陶瓷中的多铁性

溶胶凝胶法制备了Na0.5Bi0.5Ti1-xMnxO3(x=0,0.02,0.04)陶瓷样品,X射线衍射(XRD)分析表明陶瓷样品均形成了单一的钙钛矿(ABO3)型结构且没有杂质相的形成.随着Mn含量的增加,XRD峰向高角度方向移动,表明Mn离子进入Na0.5Bi0.5TiO3晶格.掺杂样品均表现出室温铁磁性和铁电性.磁测量表明样品中存在复杂的磁相互作用,包括铁磁,反铁磁和顺磁相互作用.以上结果表明,通过Mn的掺杂可以使铁电材料Na0.5Bi0.5TiO3转变为多铁材料.     

Impedance spectroscopy of dielectric properties of perovskite ceramics Bi(Mg1/2Ti1/2)O3

Physics of the Solid State - The dielectric properties of metastable high-pressure perovskite ceramics Bi(Mg1/2Ti1/2)O3 were studied by impedance spectroscopy at frequencies of 25 Hz-1 MHz at...     

多孔配位聚合物[Nd2(C6H8O4)3(H2O)2]n·n(4,4'-bpy)的合成及晶体结构

合成了标题配位聚合物, 借助于元素分析、 红外光谱和X射线单晶衍射等分析方法确定了其晶体结构, 并测定了其TDA-DTA. 该配位聚合物属正交晶系, Pbcn空间群, 晶胞参数为a=2.201 2 nm(6), b=0.777 8 nm(2), c=1.972 4 nm(5), α=β=γ=90°, V=337.70 nm(15)3, Z=4, Dc=1.796 g·cm-3, μ=3.108 mm-1, F(000)=1 800, R1=0.043 0, wR2=0.056 0. 波谱分析结构显示, 通过己二酸配体羧基氧原子桥联Nd3+离子形成三维多孔结构, 4,4'-bpy通过氢键连接存在于孔道中.     

Bi3+掺杂对Sr2MgSi2O7∶Eu2+荧光粉的结构及发光性能的影响

采用溶胶-凝胶法在还原气氛下制备了Sr₂MgSi₂O₇∶Eu²⁺,xBi³⁺(x=0,0.02,0.04,0.06,0.08,0.1)荧光粉,并用XRD、TG-DTA及激发与发射谱仪对样品的结构及发光性能进行了表征。结果发现:单掺杂Bi³⁺的Sr₂MgSi₂O₇样品的发射光谱所用的材料的激发光谱为一主峰为286 nm的宽带谱,这是由于激发态时Bi³⁺的³P₁→¹S₀电子能级跃迁而造成的;单掺杂Eu²⁺的Sr₂MgSi₂O₇样品的发射光谱所用的材料的激发光谱为一主峰为358 nm的宽带谱,这是典型的Eu²⁺的4f⁶5d¹→4f⁷跃迁而引起的。当Bi³⁺离子掺杂到Sr₂MgSi₂O₇∶Eu²⁺样品的摩尔分数为0.04时,样品的发射强度是未掺杂Bi³⁺离子样品的1.9倍。