温度梯度法生长的Ce:YAlO3高温闪烁晶体的光谱分析

采用温度梯度法生长了熔体掺杂Ce浓度为1at%的YAlO3晶体,对于其吸收光谱、荧光光谱和x射线激发发射谱进行了表征分析.根据吸收光谱提出了一个色心模型,从而成功的解释了为什么刚生长出的晶体为粉红色,而分别经氢气和空气在1400℃退火后均能变为无色的现象和退火以后吸收光谱发生的显著变化.温度梯度法生长的Ce:YAP在330nm处存在着一定程度的自吸收和自激发.光致激发发射谱的发射主峰在368nm,而x射线激发发射谱的主发射峰红移至391nm,这表明在x射线激发下,晶体对发射光的自吸收将会减少.另外在x射线激发发射谱上,经H2退火和空气退火后的样品其发射强度比未退火的晶体要强.     

Ti: LiAlO2新型晶体的结构分析

通过研究提拉法生长的掺杂Ti浓度为0.2at%的LiAlO₂晶体吸收光谱，荧光光谱和红外光谱，来分析此新型晶体的结构.分析发现光谱中仅出现了四价Ti离子的196nm的特征吸收峰, 用235nm光激发得到384nm的特征发射峰；针对吸收光谱中660—820nm出现的四个弱小吸收峰提出了一个色心模型，从而解释了空气和富Li气氛处理后吸收峰消失的现象；对比纯LiAlO₂晶体的红外光谱发现，Ti的掺入仅影响了［AlO₄］键强，而［LiO_{4 关键词： 2}')" href="#">Ti: LiAlO₂ 色心 光谱     

Ce:YAG晶体和透明陶瓷的光学和闪烁性能

采用温梯法生长了Ce:YAG晶体和真空烧结法制备了Ce:YAG透明陶瓷,并对晶体和透明陶瓷的光学和闪烁性能进行了对比研究.Ce:YAG晶体和陶瓷都具有位于230,340和460 nm波段的Ce³⁺离子的特征吸收带和540 nm附近的发射峰,但Ce:YAG晶体同时存在296和370 nm的色心吸收,其发射峰位于398 nm,而透明陶瓷中不存在.Ce:YAG晶体和陶瓷的X射线荧光中均存在520 nm附近的Ce³⁺离子发射,但晶体中还存在由反格位缺陷引起的300 nm 关键词： Ce:YAG 闪烁晶体 透明陶瓷     

掺Fe铝酸锂晶体的光谱性能研究

采用提拉法生长了质量较高的掺Fe铝酸锂(LiAlO2:Fe)晶体,并用吸收光谱、光致激发与发射光谱以及X射线激发发射(XEL)光谱测试等方法对晶体的光谱性质及结构进行了研究。结果表明,晶体对可见光与近红外光具有较高的透过,而在深紫外波段存在与Fe离子相关的吸收。以266nm光激发得到710nm的Fe3+离子的特征发射峰,分析表明晶体中Fe3+离子代替Li+离子而处于8面体格位。比较不同晶体样品的XEL光谱发现,空气退火后的γ-LiAlO2晶体出现了318nm处较强的缺陷发光,而同样条件退火后的LiAlO2:Fe晶体与未退火的γ-LiAlO2晶体均未观察到相应的发光。分析得出此发光应与晶体退火后形成的F+心有关,而Fe掺杂可抑制晶体中Li2O的挥发,提高晶体的热稳定性。     

Ce:Lu2Si2O7闪烁晶体的结构和光谱特性

采用中频感应提拉法生长出Ce:Lu2Si2O7(Ce:LPS)晶体.通过x射线粉末衍射分析,晶体结构属单斜晶系的C2/m空间群.光学显微镜下可观测到晶体的(110)解理.在室温下测试了Ce:LPS晶体的吸收光谱、激发光谱和发射光谱.结果表明,Ce:LPS晶体的吸收峰只有两个,分别位于302和349 nm,且与激发峰的位置一致,归因于Ge3+的4f1→5d1跃迁的特征吸收所致.发射光谱具有Ce3+典型的双峰特征,经Gaussian多峰值拟合,带状谱是由384和407 nm两个发射峰叠加而成,且后者的强度明显高于前者.     

钨酸铅晶体的本征色心和辐照诱导色心

根据钨酸铅晶体(PbWO4,简称PWO)的缺陷化学和晶体结构特点,用光吸收谱、广延X射线吸收精细结构(EXAFS)和精密X射线衍射(XRD)方法对高温退火后PWO晶体进行微结构研究,获得了其退火前后缺陷变化的情况,据此提出生成态(asgrown)晶体中350nm本征色心吸收带起源于V-F空穴心,并指出PWO中紫外区色心吸收带的强度取决于晶体中铅空位和氧空位浓度之差:[VPb]-[VO];然后,结合晶体在紫外光(UV)辐照过程中色心的转化规律和偏振吸收谱的实验结果,提高420nm辐照诱导色心吸收带起源于V0F双空穴心.并对所提出的PWO晶体色心模型的合理性进行了讨论. 关键词： 钨酸铅 本征色心 辐照诱导色心 色心模型     

Ti:LiAlO2新型晶体的结构分析

通过研究提拉法生长的掺杂Ti浓度为0.2at%的LiAlO2晶体吸收光谱,荧光光谱和红外光谱,来分析此新型晶体的结构.分析发现光谱中仅出现了四价Ti离子的196nm的特征吸收峰,用235nm光激发得到384nm的特征发射峰;针对吸收光谱中660-820nm出现的四个弱小吸收峰提出了一个色心模型,从而解释了空气和富Li气氛处理后吸收峰消失的现象;对比纯LiAlO2晶体的红外光谱发现,Ti的掺入仅影响了[AlO4]键强,而[LiO4]及相关键强几乎不变;结合ICP测试估算出直径50mm,厚1mm的Ti:LiAlO2的Li空位为5.5×1020个.     

Yb:YAG晶体的光谱性能

系统地研究了不同掺杂浓度的Ｙｂ：ＹＡＧ晶体的光谱特性,通过吸收光谱的测量计算了晶体的吸收截面,用对易法计算了晶体的发射截面。在Ｙｂ：ＹＡＧ晶体毛坯中发现Ｙｂ＾２＋和色心,其浓度随Ｙｂ：ＹＡＧ晶体中Ｙｂ＾３＋的增加而增加。经１４００℃氧气氛退火后消失。首次用光子激发和Ｘ射线激发研究了Ｙｂ：ＹＡＧ晶体的荧光特性。     

温度梯度法生长Nd:YAG激光晶体的核心分布

用温度梯度法生长了直径为75 mm大尺寸的Nd∶YAG激光晶体，通过退火排除了生长过程中进入晶体的碳原子. 用正交偏光显微镜观察了晶体的核心分布以及生长条纹. 测试了室温下的吸收谱并利用吸收谱研究了Nd离子在YAG晶体中的分布. 比较了温度梯度法与提拉法生长晶体的区别. 关键词： 材料 缺陷 温度梯度法 Nd∶YAG     

铝酸镧单晶体中Ce3+的能级结构和荧光特性

采用提拉法成功生长了纯LaAlO₃和掺铈的LaAlO₃单晶体.测试了它们的远红外吸收谱，紫外吸收谱，荧光谱.根据吸收光谱确定了晶体中Ce³⁺的能级结构，利用这一能级结构模型较好地解释了Ce：LaAlO₃晶体的荧光光谱. 关键词： Ce：LaAlO3 吸收光谱 能级 荧光光谱     

Dy3+掺杂NaYF4纳米粒子的制备及其上转换发光性质

制备了Dy³⁺掺杂 NaYF₄上转换发光纳米晶体,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、荧光(FL)光谱、红外光谱仪(FT-IR)对合成样品的结构、形貌和发光性能进行表征。探讨了稀土离子掺杂浓度和焙烧温度对NaYF₄∶Dy³⁺纳米晶的结构、形貌和发光的影响。在776 nm红外光下激发样品,出现479,574 nm上转换发射峰,实现了蓝、绿上转换发光。绿光来自于Dy³⁺的⁴F_9/2→⁶H_13/2跃迁,蓝光是由Dy³⁺的⁴F_9/2→ ⁶H_15/2跃迁产生的。     

不同气氛退火对PbWO4单晶发光的影响

通过对不同气氛条件下退火的PbWO4(PWO)单晶样品的激发谱与发射谱的对双研究，发现真空退火从整体上抑制PbWO4的发光强度，氧空位（Vo）缺陷是420nm吸收和红光发射的原因，而空气退火可以有效抑制Vo缺陷，全面改善PWO的发光性能。另外，首次报道了310nm附近的激子激发峰发生劈裂的现象，其中波长较长的320nm激发对应于与Vo缺陷相关的激子激发态。     

Tm3+掺杂CdWO4单晶的发光特性

用坩埚下降法生长获得了尺寸为φ25 mm×90 mm、Tm₂O₃初始掺杂摩尔分数为0.5%的CdWO₄单晶。晶体的颜色由上部血红色逐渐加深至下部的黑褐色。对不同部位的晶体薄片进行800 ℃的氧化处理,测定了处理前后不同部位的吸收光谱和FTIR红外光谱。经氧气退火处理后,由于氧空位缺陷减少,晶体的颜色明显变淡。在吸收光谱中观测到421,684,805 nm的吸收带。其中421 nm的吸收峰随退火温度的升高而逐步减弱,经800 ℃处理后基本消失。在808 nm激光二极管激发下,观察到中心波长为1.5 μm和1.8 μm的荧光发射,分别对应于Tm³⁺的³H₄→³F₄,³F₄→³H₆的能级跃迁。     

Sr3Gd(PO4)3:Tm3+的真空紫外光谱特性

研究了Sr3Gd(PO4)3 : Tm3 和GdPO4 : Tm3 样品的结构特性、光谱特性.GdPO4 : Tm3 为单斜晶系,基质掺入铥离子后结构没有明显变化.GdPO4:Tm3 在164和210 nm附近有强烈的吸收峰.位于164 nm附近的强烈的吸收峰是归因于基质的吸收引起,210 nm附近的吸收峰则归因于Gd 的8S7/2-6GJ的能级跃迁.在164 nm真空紫外光激发下,样品于453及363 nm处有较强的发射峰,发射主峰位于453nm,属于Tm3 的1D2→3H4(22,123 cm-1)跃迁的典型发射.由于阳离子质量的不同,Sr3Gd(PO4)3:Tm3 在166 nm附近的激发峰高于GdPO4: Tm3 的同位置的激发峰,其在363 nm处的发射有明显减弱,而在453 nm处的蓝色发射有显著的增强.     

Luminescent properties of LiCl-Cu single crystals

The absorption, photoluminescence, x-ray luminescence, and thermoluminescence spectra, and the photoluminescence excitation spectra of LiCl-Cu single crystals with different activator concentration were investigated at temperatures of 79–450°K. The absorption spectrum at room temperature has two bands with maxima at 237 and 259 nm. The absorption coefficient of the 237 nm band is proportional to the copper concentration in the crystal (C_Cu ≤ 7·10^?4 mole %). The photoluminescence and x-ray luminescence spectrum at room temperature consists of one emission band at 324 nm, which conforms with the Mollwo-Ivey rule in the homologous series RbCl → KCl → NaCl → LiCl. The copper ions create trapping levels for electrons and holes at different depths in the forbidden band of the LiCl crystal. The correlation between the thermoluminescence peaks and the recombination-luminescence excitation bands (infrared stimulation) is investigated.     

水热法制备YVO_4:Eu~(3+)的热处理及其发光性能

用水热法制备的YVO4:Eu3+分别在400～800℃下进行热处理,研究了所得样品的结构及其发光性能。实验结果表明:所得样品都为单相结构,随着热处理温度的升高,样品的结晶度变好,颗粒变大。在紫外光谱范围,YVO4:Eu3+的激发光谱由VO43-的吸收带和Eu3+的电荷迁移带组成。在真空紫外(VUV),激发光谱由基质吸收,Y3+、O2-的电荷迁移带组成。发射光谱均为Eu3+的5D0→7FJ(J=1,2,4)跃迁。紫外和真空紫外激发下,样品的发光强度比未经过热处理的样品有显著增强,归因于样品的结晶度的提高和OH-、VO43-等发光猝灭离子的去除。     

CaMgSi2O6:Eu的真空紫外光谱特性

采用高温固相反应利用原料CaCO3,MgO,SiO2和Eu2O3合成CaMgSi2O6:Eu3 样品,并研究了其结构特性、光谱特性.CaMgSi2O6:Eu3 属于单科晶系,基质掺入Eu离子后结构没有明显变化.CaMgSi2O6:Eu3 在147 nm真空紫外光激发下呈红色发射,发射主峰位于611 nm,是Eu3 的5D0→7F2跃迁的典型发射.当Eu3 的相对摩尔浓度在0.02到0.10 mol之间变化时,由相关数据可以发现有浓度猝灭现象发生.CaMgsi2O6:Eu2 在172 nm真空紫外光激发下呈蓝色发射,发射主峰位于452 nm,是Eu2 的5d→4f跃迁的典型发射.添加不同浓度的H3BO3后可大大提高样品的发光强度.     

Ce3+,Mn2+激活氟磷酸钙的发光中心及其相互作用

研究了Ce3+,Mn2+激活的氟磷酸钙(FAP:Ce3+,Mn2+)的发光光谱、激发光谱、漫反射光谱、发光衰减以及顺磁共振谱,首次发现了FAP:Ce3+,Mn2+中Ce3+可以形成两种发光中心;同时也发现在该材料中Mn3+的发光中心与普通卤粉相似,即存在MnⅠ和MnⅡ两种中心;研究表明,由Ce3+中心向Mn2+中心的能量传递具有相当高的效率,传递机制属偶极子-偶极子相互作用;在Ce3+→Mn2+能量传递过程中,MnⅠ中心优先被Ce3+中心敏化。     

EuVO_4的制备与发光性能的研究

利用固相反应法制备了EuVO4样品,利用X射线衍射,傅里叶红外光谱,激发光谱与发射光谱等测试手段对其粉末的晶型、结构、发光性质进行了研究.XRD结果表明,随着反应温度的升高,V2O5和Eu2O3在600℃左右开始反应,700℃左右反应基本完成,生成物属四方晶系,与EuVO4标准图谱一致,说明固相反应主产物是EuVO4;红外光谱证明,V=O键的伸缩振动变弱,并向低波数移动,O-V-O的反对称伸缩振动明显增强;激发光谱的主要变化是Eu-O电荷迁移带随着反应温度的升高而消失,产生出强度很强的323 nm处的7F0-5H3跃迁;发射光谱结果表明,随着V2O5和Eu2O3向EuVO4转变,最佳激发波长也由275 nm逐渐向323 nm移动,同时出现了467,592和616 nm处的发射峰.它们分别归属于VO3-4的蓝色发射、Eu3+的磁偶极跃迁和电偶极跃迁,实现了同一物质同时产生蓝色荧光和红色荧光,而且VO3-4-对Eu3+的发光有较好的促进作用.     

五磷酸铈、锰晶体的发光

本文用蒸发溶液法生长了一系列CeP5O14:Mn晶体,测定了它们的组成和结构.测定了晶体的吸收光谱,激发光谱和发射光谱,观察到Ce3+→Mn2+之间的能量转移和在此体系中锰离子在545nm附近和665nm附近两个波段同时进行发射,并随着锰含量的增加,665nm的荧光强度下降而545nm的强度增加.