ZrO_2-Y_2O_3∶Co或Ce晶体热处理前后的杂质电荷态和禁带迁移

空气中生长(YSZ)ZrO_2-Y_2O_3(88∶12mol%)∶0.3wt%CoO 晶体的透射光谱呈现二个部分:<500nm 短波部分强的非结构吸收归为 Co~(3+)+O~(2-)→Co~(2+)+O~-电荷转移;以及六配位 Co~(2+)离子特征吸收,~4T_1(F)→~4T_1(P)560nm 和~4T_1(F)→~4A_2(F)605nm.该晶体经木炭包裹下加热到900℃后,除了禁带从3.97ev 变为4.43eV 外,短波部分和500～800nm(特别是500～605nm)范围吸收降低,然而,整个谱形尚无变化.未处理晶体包含 Co~(3+)和 Co~(2+),特殊热处理使 Co~(3+)转化为 Co~(2+),晶体由紫色变为蓝色.原来吸收边(3.97eV)是氧的 p 价带的电子到 Co~(2+)+F~+激发态造成的,4.43eV 新的吸收边认为是直接光学还原 Zr~(4+)→Zr~(3+)以及部分未还原 Co~(2+)离子共同作用.YSZ∶0.3wt%CeO_2晶体经真空、1300℃、6h 还原后,连结 Ce~(3+)离子基态~4F_(5/2)(4f)到5d 态跃迁的380～600nm(峰值在460nm)宽带吸收增加,晶体颜色由浅黄色变为桔黄.它的禁带由4.00eV 变为4.43eV.为了证实 YSZ∶Ce 晶体缺陷结构的存在和杂质离子价态,测量了这个晶体热处理前后的电子顺磁共振(ESR).由单电荷(Y_(Zr)V_0)′自由自旋和 Fe~(3+)离子的 ESR 信号变化,反推铈杂质在 YSZ 晶体中的价态变化.     

未掺杂和掺铬、铒ZrO_2-Y_2O_3晶体的光谱性质

研究了未掺杂及掺杂铬和铒ZrO_2-Y_2O_3(88:12mol%)晶体室温下的吸收和发光光谱。未掺杂晶体吸收和发光带是由色心引起,~(60)Co γ射线辐照前后其电子顺磁共振证实单电荷(Y_(Zr),Vo)′络合在点阵中存在。掺杂晶体的吸收、激发和发光光谱带相应于各自Cr~(3+)和Er~(3+)离子能级跃迁。使用3d~3电子久期方程计算3Cr~(3+)在立方场下库仑相互作用参数B、C和内晶格场参数D_q。     

玻璃质仿猫眼宝石的制作原理和工艺

天然矿石中具有高质量，明亮清晰闪光线条或星光状光学效果的宝石极为罕见。这类宝石的加工需作精确的定向切割再研磨成一定形状，在适合的光学条件下，才能呈现增强的星状或猫眼状光学效果。