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为探索新型激光材料,采用高温固相反应法合成了(1at;) Nd∶ YTaO4多晶粉末,研究了其结构与发光性质.利用Rietveld方法对样品的X射线衍射谱进行精修得到晶胞参数、原子坐标等.测试了样品8K温度下的激发光谱以及8K和室温下808 nm激发的荧光光谱,对发光谱峰进行了指认,获得了Nd3+在YTaO4中的晶场能级分裂.结果表明,Nd3++的4 F3/2→4I11/2跃迁的发射截面为28.4×10-20 cm2,荧光寿命为155μs.较小的发射截面和较长的能级寿命表明Nd∶YTaO4是一种很有希望的激光二极管抽运的调Q激光材料. 相似文献
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2.7—3.0μm波段激光在很多领域具有重要应用,为探索和发展该波段新型晶体材料,本文采用提拉法生长出Pr, Yb, Ho:GdScO3晶体,通过共掺入Pr3+离子以达到衰减Ho3+:5I7能级寿命的目的.采用X射线衍射测试得到了晶体的粉末衍射数据,测量了拉曼光谱,并对晶体的拉曼振动峰进行指认,对Pr, Yb, Ho:GdScO3晶体的透过光谱、发射光谱和荧光寿命进行表征. Yb3+的最强吸收峰在966 nm,吸收峰半峰宽为90 nm;2.7—3.0μm波段最强发射峰在2850 nm,半峰宽为70 nm; Ho3+:5I6和5I7能级寿命分别为1094μs和56μs.与Yb,Ho:GdScO3晶体相比, Yb3+的吸收峰和2.7—3.0μm的发射峰半峰宽明显展宽,同时下能级寿命显著减... 相似文献
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Full-profile fitting of emission spectrum to determine transition intensity parameters of Yb~(3+):GdTaO_4
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The Judd-Ofelt theoretic transition intensity parameters A_(tp)~k of luminescence of rare-earth ions in solids are important for the quantitative analysis of luminescence.It is very difficult to determine them with emission or absorption spectra for a long time.A "full profile fitting" method to obtain A_(tp)~k in solids with its emission spectrum is proposed,in which the contribution of a radiative transition to the emission spectrum is expressed as the product of transition probability,line profile function,instrument measurement constant and transition center frequency or wavelength,and the whole experimental emission spectrum is the sum of all transitions.In this way,the emission spectrum is expressed as a function with the independent variables intensity parameters A_(tp)~k,full width at half maximum(FWHM) of profile functions,instrument measurement constant,wavelength,and the Huang-Rhys factor S if the lattice vibronic peaks in the emission spectrum should be considered.The ratios of the experimental to the calculated energy lifetimes are incorporated into the fitting function to remove the arbitrariness during fitting A_(tp)~k and other parameters.Employing this method obviates measurement of the absolute emission spectrum intensity.It also eliminates dependence upon the number of emission transition peaks.Every experiment point in emission spectra,which usually have at least hundreds of data points,is the function with variables A_(tp)~k and other parameters,so it is usually viable to determine A_(tp)~k and other parameters using a large number of experimental values.We applied this method to determine twenty-five A_(tp)~k of Yb~(3+) in GdTaO_4.The calculated and experiment energy lifetimes,experimental and calculated emission spectrum are very consistent,indicating that it is viable to obtain the transition intensity parameters of rare-earth ions in solids by a full profile fitting to the ions' emission spectrum.The calculated emission cross sections of Yb~(3+):GdTaO_4 also indicate that the F-L formula gives larger values in the wavelength range with reabsorption. 相似文献
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采用提拉法生长出了尺寸为?30 mm×50 mm的Yb, Ho∶GdScO3晶体。通过X射线衍射得到了晶体的粉末衍射数据,使用GSAS软件进行了全谱拟合,得到了晶体的结构参数。测试了晶体的拉曼光谱,在100~700 cm-1观察到18个拉曼振动峰。对Yb, Ho∶GdScO3晶体的光谱特性进行了表征,并计算了Yb3+的吸收截面,其在940、975 nm处的吸收截面分别为0.31×10-20、0.42×10-20 cm2。采用Judd-Ofelt理论计算了Ho3+的跃迁强度参量Ωt,Ω4/Ω6值为2.04,并计算了辐射跃迁概率、能级寿命及荧光分支比等光谱参数。结果表明,Yb, Ho∶GdScO3晶体的发光性能良好,是一种有前景的2~3μm激光晶体候选材料。 相似文献
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GdTaO4和LuTaO4是具有快发光衰减的新型重闪烁体。采用全谱拟合方法拟合了808 nm 激光二极管(LD)激发的M相Nd∶GdTaO4和M′相Nd∶LuTaO4的光致发光谱,给出了它们的跃迁强度参数Akt,p。在808 nm 激光激发下,GdTaO4中Nd3+离子4F3/2能级的上下两个晶场子能级的粒子布居数比例接近1,而在Nd∶LuTaO4中则为1.30、1.41,表明在808 nm激光激发下,Nd3+的4F3/2两个晶场子能级间的无辐射弛豫速率与激发速率相近。通过给出的跃迁强度参数Akt,p计算了Judd-Ofelt跃迁强度参数Ωt,计算了Nd3+在GdTaO4、LuTaO4中的2P3/2跃迁几率,表明GdTaO4和LuTaO4中Nd3+的数百纳秒发光跃迁是由高的无辐射跃迁几率导致的快发光衰减。 相似文献
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LuTaO4是最高密度的闪烁体基质, 研究它的结构及其相变对单晶制备具有指导意义. 用固相法制备了Lu2O3和Ta2O5摩尔比为1:1时在不同温度下形成的多晶粉末, 用X射线衍射及Rietveld全谱拟合研究了多晶粉末的物相和结构. 结果表明, Lu2O3: Ta2O5摩尔比为1:1的样品在1740 ℃时合成的物相为M'-LuTaO4, 在1800 ℃时为M'-LuTaO4和M-LuTaO4的混合物, 在1840 ℃时全部转变为M-LuTaO4. 当温度升高到2058 ℃时, 样品呈熔融状态, 对淬火得到的样品进行结构精修, 给出了M-LuTaO4, Lu3TaO7和Ta2O5的晶胞和原子坐标参数, 它们的重量比分别占78.1%, 18.9%和3.0%. 这些结果为制备以LuTaO4为基质的高密度闪烁体单晶具有参考价值.
关键词:
4')" href="#">LuTaO4
相变
粉末衍射
Rietveld精修 相似文献
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为探索新型激光晶体,采用固相法合成了(3 at.%)Nd~(3+):SrY_2O_4多晶,对其结构和发光性质进行了研究.对样品的X射线衍射谱进行Rietveld精修得到了样品的晶胞参数、原子位置等.在353 nm激发下,Nd~(3+):SrY_2O_4在可见波段的最强荧光峰位于419 nm,对应Nd3+的2D15/2→4I9/2跃迁.在824 nm激发下,Nd3+的4F3/2→4I11/2跃迁的荧光谱带宽约为90 nm,最强峰为1083 nm,荧光寿命为281.7μs.宽发射光谱和长的能级寿命表明,Nd~(3+):SrY_2O_4是一种很有希望的新波长激光二极管抽运超短脉冲激光材料. 相似文献
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用提拉法生长了(1.5 at.%)Nd~(3+):Y_3Sc_2Al_3O_(12)(YSAG)激光晶体,摇摆曲线表明晶体结晶质量优良.测量了该晶体的吸收和发光光谱,表明其适合成熟的808 nm激光二极管(LD)抽运,其~4F_(3/2)→~4I_(11/2)跃迁最强发射波长为1059 nm,发射截面为1.03×10~(-19)cm~2,同时其激光上能级寿命为253μs,表明Nd:YSAG具有和Nd:YAG相近的效率,但其激光上能级寿命比Nd:YAG长约20μs.以LD抽运2 mm×2 mm×6 mm Nd:YSAG激光棒,激光阈值为0.85 W,最高输出功率为1.1 W,激光斜效率为21.1%,光-光转化效率为18.3%.综合表明Nd:YSAG单晶作为激光性能优良的全固态激光材料,更适合全固态调Q激光输出. 相似文献
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Cr,Nd:GSAG是一种性能优良的激光晶体,但是关于它的LD泵浦激光性能的研究很少.用提拉法生长了Cr,Nd:GSAG晶体,测定了它的化学成分、结构,初步测试了它的激光性能.晶体的(111)面X射线摇摆曲线半高全宽为0.055°.采用Rietveld方法精修X射线粉末衍射谱得到了Cr,Nd:GSAG晶体的原子结构参数、温度因子等.Cr,Nd:GSAG的最强吸收峰位于808.6nm处,吸收截面为3.38×10-20cm2.808nm光激发下,Cr,Nd:GSAG的最强发射峰位于1060nm,发射截面为6.04×10-20cm2,并测得激光上能级4F3/2的荧光寿命为274μs.利用808nm连续波LD泵浦实现了1060nm的激光输出,在输入功率为8.88W时,最大输出功率为0.513W,斜效率为6.73;,光-光转换效率为5.78;.此外还讨论了Cr,Nd:GSAG晶体中的Cr3+与Nd3+之间的能量传递机理. 相似文献