文档介绍：辽宁师范大学
硕士学位论文
稀土(Nd<'3+>,Ho<'3+>,Eu<'3+>,Er<'3+>,Yb<'3+>)掺杂
硼硅酸盐玻璃发光特性研究
姓名:张丽
申请学位级别:硕士
专业:原子与分子物理
指导教师:李成仁
20090501
‰处,跃迁的自发辐射几率彳蒯小,辐射寿命蟆M保掺硼硅酸盐玻璃的甇参数随离子浓度的增加而减小,在:嵋,要三价稀土离子的能级结构非常丰富,稀土掺杂光学材料在激光器、光学温度传感器、光存储和光信息处理等领域具有巨大的应用潜力。本文中,用高温固相烧结法制备了单掺钕、钕铒共掺、钕镱铒共掺,单掺钬,钬铒共掺、钬镱共掺、钬镱铒共掺,单掺铕、铕铒共掺、铕镱铒共掺等系列硼硅酸盐玻璃样品,优化了掺杂浓度和工艺参数。其次,㈩锕膊襞鸸杷嵫尾AУ墓馄仔畔ⅰT诩扑了甇参数,的基础上,分析了该系列玻璃样品钕离子跃迁能级的自发辐射寿命笮∽苑⒎浼嘎、荧光分支比驼褡忧慷取=峁砻鳎稀睢㈩锕理论计算了钕离子在和ǘ未Φ姆⑸,与两个波长的发射截面比较,ψ畲蟆再次,测量了单掺钬,钬铒共掺、钬镱共掺,钬镱铒共掺硼硅酸盐玻璃的激发光谱和发射光谱,实验数据分析显示,钬离子浓度增大,光谱强度减弱。这是因为随钬离子浓度增加,钬离子间距减小,引起浓度淬灭;当加入铒离子后,钬离子的发射光谱减弱,原因是部分钬离子将能量传递给铒离子,降低了钬离子的上转换发光强度;但是随着离子的掺入,离子的光谱强度增强,原因是镱离子能级简单,对战面大等。详细地分析了处宽带谱的发光机制。最后,室温下氲继寮す馄鞒樵薊篩篍膊舻妊罚鄄獾匠群焐:焐一,:约绿色:—,琀炔ǘ蔚纳献;还庵路⒐夤馄祝钊胩致了镱离子的敏化作用及镱铒铕和镱铒钬离子间的上转换机制,包括能量传递、交叉弛豫和激发态吸收等。关键词:稀土,硼硅酸盐玻璃,.砺郏し⒐馄祝⑸涔馄祝献;弧摘稀土保珽埃琀保珽保琘掺杂硼硅酸盐玻璃发光特性研究
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稀土掺杂硼硅酸盐玻璃发光特性研究言电子组态,导致电子能级丰富、激发态寿命长。发光是基于它们的愕缱釉冖糇樘选题的意义和科学依据含稀土元素的功能材料具有许多独特的化学性质和物理特性,在日新月异的科学和技术发展中,呈现了越来越重要的作用。例如,在永磁材料、储氢材料、磁制冷材料等新材料领域得到极其广泛的应用【6蚁⊥晾胱佑凶欧浅7岣坏哪芗督峁梗诜⒐材料方面也展示了卓越的特性稀土元素由元素周期表中镧系元素镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽痓、镝、钬、铒、铥、镱、镥,以及与镧系同属族的钪、钇衷K刈槌桑虺葡⊥:。这些原子由于电子层结构的差异,以及离子半径和在矿物中共生情况的不同,展现出不同的物理化学等性质,故十七种稀土元素通常被分为两组,即:轻稀土殖祁孀:镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕重稀土殖祁谱:钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇助钿,其中琺或<聪⊥劣涤形幢煌耆ǔ渎暮尾悖浞⒐馓匦砸舱抢丛从在诸多稀土功能材料的制备、性能分析和开发应用等研究的历程中,发光特性研究是一个重要的关注点。稀土原子的特点是有着未被充满,并且受到外层电子屏蔽的之内或/组态之间的跃迁,能级跃迁通道多达余万,可以产生多种多样的辐射吸收和发射,能够形成广泛的发光和激光材料。也就是说,稀土具有一般元素所无法比拟的光学性质,其发光几乎覆盖了整个固体发光的范畴,包括紫外光、可见光到红外光区的各种波长的电磁辐射。所以说发光是稀土化合物光、电、磁三大功能中最突出的功能闖。稀土发光材料的优点是吸收能力强、转换率高,而且从紫外到红外