改变激发环境调控Ho3+离子的上转换发光特性

稀土掺杂上转换发光材料的发光特性不仅依赖于基质材料本身,而且与其激发条件密切相关.本文主要是以Ho^3+离子为研究对象,在NaYF4和LiYF4这两种不同的基质中,研究其在不同激发条件下的上转换发光特性.通过共聚焦显微光谱测试系统,对比Ho^3+离子在NaYF4和LiYF4微米晶体中的发光特性.实验结果发现:Ho^3+离子在这两种不同基质中均展现出较强的荧光发射.然而,当激发功率增加时,在单颗粒个LiYF4微米晶体中,当激发功率增加时,Ho^3+离子则发射出较强绿光及微弱的红光,红绿比变化并不明显,其蓝光发射强度也相对较弱.当激发这两种微米粉末晶体时,结果发现:Ho^3+离子均发射较强的绿光发射并伴有微弱红光发射,两种晶体中的发射特性极其相似.由此可见,在常规测试条件下,一些特殊发光现象是很难被观测到的.同时,通过对其光谱特性的分析,对Ho^3+离子的发光机理进行了研究.     

LaOBr:Er3+,Tm3+红外跃迁的研究

对在基质LaOBr中分别加入Er3+和Tm3+稀土离子时的红外光谱强度随Er3+和Tm3+离子浓度的变化规律进行了研究.通过对在基质LaOBr中同时加入Er3+和Tm3+稀土离子对它们的发光强度随着浓度的变化呈现不同规律的研究,证实了发生于Er3+和Tm3+稀土离子之间的能量转移是影响Er3+和Tm3+红外发光的重要因素.并且,这种能量转移过程是以共振传递的方式进行的.另外,通过对Er3+的4S3/2能级寿命的测量,给出这种能量转移的直接证据.     

玻璃基质与纳米颗粒相互影响的光谱学研究

通过低温选择激发玻璃陶瓷中的LaF3:Tm3+的1D2能级,成功地分开了两种局域环境中Tm3+离子的发射谱,使一些频率的发射谱仅来自于晶相,而另一些则仪来自于玻璃相.讨论了玻璃陶瓷中形成玻璃的氧化物和以晶相析出的氟化物之间的相互作用对两种局域环境中Tm3+离子的光学性能的影响.结果表明:晶粒较大时,氧化物玻璃对处于纳米晶体局域环境的稀土离子的影响减弱,纳米晶体对处于氧化物玻璃局域环境的稀土离子的影响增强;晶粒较小时,氧化物玻璃和晶粒接触面的增加会降低处于纳米晶体局域环境的稀土离子的发光效率,但纳米晶体对处于氧化物玻璃局域环境的稀土离子的影响减弱.晶粒越大,氧化物玻璃对处于纳米品体局域环境的稀土离子的发光影响越小,发光性能越好.玻璃基质中SiO2的含量能影响两种局域环境的Tm3+离子发光效率.     

磷酸盐、锗酸盐和碲酸盐玻璃中Ce3+、Tb3+、Er3+、Tm3+离子的发光和敏化作用的研究——Ⅰ.吸收光谱、荧光光谱和激发光谱

研究了在不同基质玻璃中Ce3+、Tb3+、Er3+和Tm3+离子的吸收、荧光和激发光谱,对发光强度进行了定量的测定。研究了玻璃基质的紫外吸收对发光的影响,并且讨论了无机玻璃的配位场与上述稀土离子的相互作用。     

基质中非4 f组态的电子态对Pr3+离子发光的影响

三价镨离子(Pr3+)是一种备受关注的稀土发光离子。学者们在过去几十年里对其发光性质进行了大量的理论和实验研究。在不同的基质材料中,由于非4f 组态的电子态与 Pr3+离子发光能级相互作用,Pr3+离子可以展现从紫外到红外波段的不同特征的光发射。影响 Pr3+离子发光的这些电子态可能源于4f5d 激发组态、电荷迁移态或类激子态。本文中,我们以几种具有代表性的发光材料为例,简短地总结和评述了 Pr3+离子发光的不同谱形；也尝试解释了几个新颖的实验现象,例如：杂质束缚激子态和电荷迁移态对发光的猝灭影响。我们希望这些相关概念和谱学结果的整理有助于读者更好地理解一些实验上的发光现象,并为设计发光材料提供新的思路。     

八面体结构纳米CeO2:Er^3+;的合成及发光性质

采用水热合成法制备了八面体结构纳米CeO2∶Er^3+,并研究了稀土Er^3+离子掺杂对CeO2纳米晶的结构以及发光特性的影响。所合成的CeO2纳米晶具有八面体结构,结晶完好,粒度均匀。XRD和拉曼光谱测试结果表明所制备的CeO2纳米晶为面心立方萤石结构,稀土Er^3+离子的掺杂在基质晶格中产生了氧空位缺陷,并产生了晶格畸变。在980 nm激光激发下产生了稀土Er^3+离子绿色(2H11/2,4S3/2→4I15/2)、红色(4F9/2→4I15/2)和近红外(4I11/2,4I13/2→4I15/2)发光。随着稀土Er^3+离子掺杂浓度的变化,样品的发光光谱在可见光和近红外光范围产生了不同的猝灭浓度,这是由于掺杂浓度变化对Er^3+-Er^3+之间的交叉驰豫过程产生了影响,Er^3+的能级布居变化引起了发光特性的改变。     

三价镧系离子掺杂的Cd3Al2 Ge3O12的长余辉发光

系统地研究了三价镧系离子在Cd3Al2Ge3O12基质中的长余辉发光。总结了余辉性能与激活离子电负性的关系。研究发现该体系中易失电子的激活离子产生的余辉效果较好。在254nm紫外光激发下,基质和所有镧系离子(Pm除外)掺杂的样品都有发光和余辉。按照发光和余辉性质的不同可以将激活离子分为三类：Pr^3 、Tb^3 和Dy^3 等是有特征余辉发光的离子;Eu^3 和Sm^3 等是有特征发射,但没有特征余辉发光的离子;Ce^4 、La^3 、Nd^3 以及其他是没有特征发光的镧系离子。长余辉的产生是由缺陷引起的。由于Cd^2 离子在高温下容易挥发,基质中存在大量的Cd^2 离子空位,这种空位可以作为俘获电子的陷阱。同时为了补偿Cd^2 所产生的正电荷,在Cd^2 离子空位周围会有相应的负离子空位产生,比如氧离子空位。这种补偿作用的存在使得基质本身的缺陷种类和数量十分丰富,使得该体系的余辉性能比较优越。     

YAG:Ce,Tb磷光体中的能量传递现象

引言 Ce3+和Tb3+等稀土离子激活的YAG发光材料已引起人们的兴趣.我们对YAG:Ce,Tb磷光体的阴极射线发光性质已进行了研究.在进一步研究时,我们发现在紫外线激发下,能量从Tb3+离子传递到Ce3+离子的现象.在过去的一些报导中,能量多是从Ce3+离子传递给Tb3+离子的.这种反过来传递的过程还是不多见的.     

Eu3+/Dy3+共掺Sr3Y2(BO3)4荧光粉的发光性质研究

稀土掺杂发光材料一直是科研领域研究的热点,被广泛应用于白光LED、温度传感、显示显像、新能源和激光等领域。基质的结构对于稀土离子光致发光特性有非常重要的影响,在众多发光基质材料中,硼酸盐具有透光范围宽、光学损伤阈值高、较好的热稳定性和化学稳定性等优点。碱土-稀土金属硼酸盐Sr₃Y₂(BO₃)₄具有出色的光学性能,对其发光性能的研究具有重要意义。稀土离子Eu³⁺具4f⁶电子层,是一种典型的下转换发光中心离子,常被选作红色发光材料的激活剂。Dy³⁺具4f⁹电子层,也是一种典型的下转换发光中心离子,在紫外光激发下,在蓝色光区和橙色光区有较强的荧光发射。采用高温固相法合成了Sr₃Y₂(BO₃)₄∶Eu³⁺/Dy³⁺荧光粉,通过XRD和SEM对样品的结构和形貌进行了表征,XRD结果表明,1 0...     

Yb3+,Er3+双掺上转换玻璃陶瓷

制备了以PbF₂+GeO₂+WO₃SiO₂+NaF为基质组分的Yb³⁺,Er³⁺双掺稀土离子上转换发光玻璃陶瓷。采用日本产Hitachi F-4500荧光光度计,激发波长为980nm,观测到样品在550nm处出现较强的上转换发光峰,在528nm处有一个次发光峰,在650nm处有一个相对较弱的发光峰,讨论了发射光谱的特征,建立上转换发光机制,并讨论了上转换发光特征,以及基质成分、制备工艺参数、稀土离子浓度对发光性能的影响。实验中发现c(Yb³⁺):c(Er³⁺)为5:1时,上转换玻璃陶瓷的熔融温度为950℃、退火温度为380℃时,其上转换发光效率最高。     

小液滴撞击壁面传热特性数值分析

小液滴撞击壁面现象在喷雾冷却等领域都有广泛应用.为研究小液滴(微米)撞击热壁面(非沸腾区)传热过程,建立了二维液滴撞壁瞬态模型,并采用相场方法对小液滴换热过程中对流热通量和导热热通量的大小进行了对比.研究结果表明:液滴撞击壁面初期形成“冷斑”,有利于小液滴与壁面的传热;小液滴撞击壁面过程中热通量峰值存在于三相接触点附近,数量级在105—106 W/m²;小液滴撞击壁面过程中受壁面浸润性和液滴尺寸对传导热通量的影响较为显著,而速度和液滴尺寸对对流热通量的影响较为显著;大多数情况下,小液滴撞击壁面传导热通量数量级在103—105 W/m²,对流热通量数量级在104—106 W/m²,对流热通量大于传导热通量,在整个换热过程中占据主导地位.     

Dependence on substrate topography of growth of nanosized dendritic structures in an electron-beam-induced deposition process

Nanometer-sized W-dendrites are fabricated on Al₂O₃ substrates with an electron-beam-induced deposition process. Dependence of growth of nanodendrite on surface topography is investigated with transmission electron microscopy. It is confirmed that the nanodendrite grows on convex surfaces but not around a hole on a substrate. These are attributed to different distribution of charges on surfaces with different topographies during electron beam irradiation when charges are produced on the surface due to emission of second electrons. The charges accumulate on convex surface and do not distribute around a hole. Therefore, the nanodendrite grows on the former and not on the latter.     

Understanding formation of molecular rotor array on Au(111) surface

The motion of single molecules on surfaces plays an important role in nanoscale engineering and bottom-up construction of complex devices at single molecular scale. In this article, we review the recent progress on single molecular rotors self-assembled on Au(111) surfaces. We focus on the motion of single phthalocyanine molecules on the reconstructed Au(111) surface based on the most recent results obtained by scanning tunneling microscopy (STM). An ordered array of single molecular rotors with large scale is self-assembled on Au(111) surface. Combined with first principle calculations, the mechanism of the surface-supported molecular rotor is investigated. Based on these results, phthalocyanine molecules on Au (111) are a promising candidate system for the development of adaptive molecular device structures.     

有限温度奇异夸克物质

本文简要介绍了近年来有限温度下奇异夸克物质的研究,包括早期宇宙中大块奇异夸克物质的研究;基于ＭＩＴ袋模型的ｓｔｒａｎｇｅｌｅｔ研究,以及运用质量密度相关模型对奇异夸克物质的研究,最后简略评述了关于奇异夸克物质性质的近期研究进展     

有限温度奇异夸克物质

本文简要介绍了近年来有限温度下奇异夸克物质的研究,包括早期宇宙中大块奇异夸克物质的研究;基于ＭＩＴ袋模型的ｓｔｒａｎｇｅｌｅｔ研究,以及运用质量密度相关模型对奇异夸克物质的研究,最后简略评述了关于奇异夸克物质性质的近期研究进展     

Triangular Invariants, Three-Point Functions and Particle Stability on the de Sitter Universe

We study a class of three-point functions on the de Sitter universe and on the asymptotic cone. A blending of geometrical ideas and analytic methods is used to compute some remarkable integrals, on the basis of a generalized star-triangle identity living on the cone and on the complex de Sitter manifold. We discuss an application of the general results to the study of the stability of scalar particles on the de Sitter universe.     

Surface charge dynamics studied by the temporal evolution of the corona charging current

The decay of surface charges deposited on the dielectric material by the partial discharge (PD) activity has a great impact on the repetition of partial discharges. In this work, the effect of dielectric placed on the surface of ground electrode in a needle-plane configuration on the discharge activity was investigated, with the application of a periodic negative step voltage. The charge decay mechanisms on a corona charged dielectric surface were investigated based on a comparison between experiments and a FEM-based numerical model. The comparison indicates that the surface charges may decay due to different mechanisms depending on the applied stress.     

Calculation of geometries and chemisorption energies of adatoms on simple metals

We report results of calculations with a formalism that in principle applies quite generally for chemisorption on a real metallic substrate. Including the substrate structure within perturbation theory on a self-consistent jellium-plus-adatom calculation, we have computed the dependence of the binding energy of an adatom on the surface geometry. Specifically, in the case of hydrogen on Al, our model calculation predicts that the stable positions are bridge configurations on the (100) and (110) surfaces and atop positions on the (111) surface, and that they have almost the same heats of chemisorption (1.8–2.0 eV). For geometrical reasons the bridge configuration seems to be a reasonable result while the atop result for the (111) surface is more uncertain. Thus, chemisorption of H on Al should require predissociation of the H₂ gas. In addition, the predicted values for hydrogen desorption imply that measurements on H on Al surfaces should be performed at low temperatures to avoid desorption. Results for H on a jellium of Na density indicates that hydrogen should be absorbed in rather than adsorbed on Na metal.     

Interaction of water with stepped Co(0001): how is it different from flat Co(0001)?

The adsorption and dissociation of water monomer and dimer on stepped Co(0001) surface were studied by means of first-principles calculations. Present results indicate that the adsorption strength of water is greatly enhanced by the presence of step, while the activity of water monomer dissociation does not exhibit a noticeable improvement. Nevertheless, water dimer partial dissociation on stepped Co(0001) is more active than on flat Co(0001), and the promotion of oxygen atom on O–H bond cleavage of H₂O is more prominent on stepped surface than on flat Co(0001). The findings reveal the importance of low coordinated surface atoms on metallic catalysts and the vital role of surface rippling on water dissociation. Together with previous reports, the activity of water dissociation on cobalt-based catalytic surfaces depends dominantly on O-containing species like oxygen atom, H₂O or hydroxyl.     

NH_x(x=1～3)在金属Ir表面吸附与解离的第一性原理研究

采用密度泛函理论,在slab模型下,研究了NH_x(x=1~3)在Ir(100)、Ir(111)和Ir(110)表面上的最稳定吸附位置、几何构型以及逐步脱氢分解过程,计算了相应的吸附能和活化能.计算结果表明,在Ir(100)、Ir(111)面上,NH_3是以C_3轴垂直吸附在顶位,在Ir(110)上,NH_3是以N-Ir键与表面成68.6°吸附在顶位,且吸附能依赖于表面的结构而不同,相比而言,NH_3更容易吸附在开放表面Ir(100)、Ir(110)面上,说明NH_3在这些表面的吸附具有结构敏感性.NH_(x(x=1~3))的分解,在Ir(100),NH_3的吸附与分解存在竞争,在Ir(110)面NH_3最容易分解,在Ir(111)面NH_3是分子性吸附,不能分解.NH_2、NH在三个表面均能够分解,在Ir(110)面活化能均较高.