第1届掺杂纳米材料发光性质学术会议纪要

由中国物理学会发光分会、中国稀土学会发光专业委员会主办，中国科学院激发态物理重点实验室承办，海南大学理工学院协办的第1届掺杂纳米材料发光性质学术会议于2006年11月5～7日在海南省海口市举行。这是国内外举办的首次掺杂纳米发光材料方面的专题学术研讨会。来自全国20个省市49个单位、香港地区（3人）以及美国（2人）、荷兰（1人）的专家学者总计100余人出席了此次会议。会议共收录论文摘要101篇，其中大会邀请报告8篇、分会邀请报告12篇、口头报告36篇、张贴报告45篇。内容涉及到：新型纳米发光材料与新的纳米合成、组装技术；纳米材料发光中的激发态过程；上转换纳米发光材料；纳米材料中的限域效应、表面效应及其诱导的新现象；表面修饰与核壳结构的纳米材料；一维纳米材料线、管及纳米薄膜的结构与发光性质；掺杂纳米材料发光中的新概念、新理论.     

Mn位W掺杂对La0.3Ca0.7MnO3体系磁结构的影响

通过对La0.3Ca0.7Mn1-xWxO3(x=0.00,0.04,0.08,0.12,0.15)多晶样品M-T曲线、M-H曲线及ESR谱的测量,研究了Mn位W掺杂对电荷有序体系La0.3Ca0.7MnO3磁结构的影响.结果表明,当掺杂量为0.00≤x≤0.08时,体系存在电荷有序(CO)相,AFM/CO态共存于相变温度以下,电荷有序温度TCO随着W掺杂量的增加而增加;x=0.04时,样品在低温下为FM相与AFM/CO相共存,在CO相建立前、后均有FM从PM中分离出来;当x≥0.12时,CO态融化,在极低温度下存在顺磁-铁磁(PM-FM)相变.     

La1-xPrxMnO3(x=0.1,0.2)薄膜庞磁电阻性质的研究

一种新的庞磁电阻氧化物薄膜La1-xPrxMnO3(x=0.1,0.2)薄膜用脉冲激光沉积(PLD)方法生长在(100)SrTiO3单晶基底上.XRD结果显示薄膜具有很好的外延单晶取向.电输运和磁性质的研究表明薄膜具有显著的庞磁电阻效应(CMR)效应,其中磁电阻比率达95%(在5T的磁场下).X射线光电子能谱(XPS)的结果表明薄膜体系中Pr离子的价态为+4价,因此该薄膜很可能是电子掺杂的庞磁电阻体系.     

掺入Ni元素的LiCoO2晶体光谱结构及电子顺磁共振g因子

在弱场图像下,利用Racah不可约张量算符方法得到了三角对称3d4/3d6电子组态的210阶可完全对角化的微扰哈密顿矩阵、最近邻点电荷模型晶体结构常量公式和电子顺磁共振g因子公式.研究了LiCoO2晶体和掺入Ni的LiCoO2:Ni晶体中Co3+的基态能级、晶体结构和电子顺磁共振g因子.考虑了LiCoO2晶体和LiCoO2:Ni晶体中自旋单重态和三重态对Co3+基态能级的影响,讨论了LiCoO2晶体和在LiCoO2晶体中掺杂Ni后Co3+局域结构常量大小的变化是引起Co3+的基态能级变化的主要原因,理论和实验都证实了这一点.还计算了掺杂前后的电子顺磁共振g因子,计算结果与实验值符合得较好.     

La掺杂对Bi4Ti3O12薄膜铁电性能的影响

利用Sol-Gel法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备出Bi4Ti3O12和Bi3.25La0.75Ti3O12薄膜,研究了La掺杂对Bi4Ti3O12薄膜的晶体结构、铁电性能和疲劳特性的影响,发现La掺杂没有改变Bi4Ti3O12薄膜的基本晶体结构,并且提高了Bi4Ti3O12铁电薄膜的剩余极化值和抗疲劳性能,对La掺杂改善Bi4Ti3O12铁电薄膜性能的机理进行了讨论.     

掺磷TiO_2优化TiO_2/MBA/Ag三明治结构的SERS性能

本文以磷酸为磷源,通过溶胶水热法制备磷掺杂TiO_2,利用Lee和Meisel的方法制备银溶胶,以4-巯基苯甲酸(MBA)为探针分子,通过构建TiO_2/MBA/Ag三明治结构,研究磷掺杂二氧化钛对该基底表面增强拉曼(SERS)性能的提升。通过TEM、XRD、XPS、DRS和拉曼光谱图表征二氧化钛的形貌结构、化学组成、光学和拉曼性能,结果表明,制备出的磷掺杂二氧化钛为锐钛矿型纳米颗粒,粒径范围6~12nm,XPS显示磷以P~(5+)替代了Ti~(4+),形成O-P-O键掺入TiO_2的晶格中,当磷的掺杂量在1.77%时,TiO_2/MBA/Ag三明治体系具有最佳的SERS信号,这是因为适量的磷掺杂降低了TiO_2的能带间隙,丰富TiO_2的表面态,这能促进TiO_2向MBA分子的电荷转移。     

用GGA+U法研究稀土掺杂对ZnO电子结构磁性和光学性质的影响

基于自旋密度泛函理论框架下的广义梯度近似平面波模守恒赝势方法,确定了准确计算Zn_(16)O_(16)超晶胞各原子对应的U值;通过计算形成能和化学键的布局分析了掺杂结构的稳定性;通过原子电荷布局和自旋电子态密度的计算分析了掺杂结构的能带结构和磁性状态;讨论了各稀土原子掺杂对ZnO吸收光谱的影响.结果表明:稀土元素的引入使晶格膨胀,Zn-O键最长键增大而最小键减小,导致氧四面体畸变;Y/La/Ce掺杂的ZnO具有亚铁磁性,Th掺杂ZnO则呈弱铁磁性,Ac掺杂ZnO为顺磁体;稀土元素使ZnO的价带和导带下移,费米能级进入导带,增强了体系的电导率;Y/La/Ac掺杂对ZnO带隙宽度的影响较小,吸收光谱略微蓝移,而Ce/Th掺杂则有效提升了ZnO对可见光的吸收.     

掺钕微球的受激辐射激光和自受激拉曼散射

采用溶胶-凝胶法在SiO_2微球表面覆盖上一薄层Nd~(3+)掺杂SiO_2,并经电极放电熔融后形成表面光滑的高Q值微球.采用锥光纤将808 nm的抽运激光耦合入钕离子掺杂的高Q值微球形成回廊模,激发产生了1080—1097 nm波段受激辐射激光.由于所产生的激光有足够高的功率密度,在高Q SiO_2微球中激发产生了波长为1120—1143 nm一级自受激拉曼散射激光.推导了锥光纤掺钕微球组合的自受激拉曼散射的输出功率和阈值公式.描述了输出激光的特性:阈值、输出功率、线宽、边模抑制比.