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基于光学辐照方法调控荧光光强及显色性

功能材料 2024年第6期55卷 6160-6166页

作者：陈浩惠增哲陈玉丽龙伟张小丽丁礼磊安康学院电子与信息工程学院陕西安康725000 西安工业大学材料与化工学院西安710016

随着信息技术的发展,产品防伪和信息保护已成为许多行业密切关注的问题,研发防伪复杂度高的光学防伪材料受到研究人员越来越多的关注。选用Er^(3+)掺杂Ca_(2)SnO_(4)基体,发现Er^(3+)掺杂将占据4h位阳离子位置,在提升材料的光学性能过程... 详细信息

随着信息技术的发展,产品防伪和信息保护已成为许多行业密切关注的问题,研发防伪复杂度高的光学防伪材料受到研究人员越来越多的关注。选用Er^(3+)掺杂Ca_(2)SnO_(4)基体,发现Er^(3+)掺杂将占据4h位阳离子位置,在提升材料的光学性能过程中,具有两方面的作用。一方面,Er^(3+)作为发光中心,380 nm激发下,分别产生以550 nm为主峰的绿光发射和以671 nm为主峰的红光发射。另一方面,非等价的取代掺杂在材料中引入缺陷陷阱捕获载流子形成色心,有助于材料具备光致变色能力。在UV光源辐照后,材料的光致发光光强和荧光寿命表现出衰减调制现象。同时,材料的荧光显色参数如CIE色度坐标、色纯度、相关色温也会因UV光源辐照被调控。最后,借助能量传递理论,分析得到由发光中心向色心的能量传递是材料荧光调控现象产生的原因。上述研究表明通过外部光源照射的方式能够对Er^(3+)掺杂Ca_(2)SnO_(4)荧光光强及显色性产生调控,在光学防伪领域具有应用潜力。

关键词：光学防伪光强调控光致发光显色调控

Ca_(2)SnO_(4):Eu3+陶瓷的光致变色及光强调控特性研究

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功能材料 2024年第1期55卷 1117-1123页

作者：陈浩惠增哲郭菲菲龙伟张小丽方频阳李晓娟西安工业大学材料与化工学院西安710021 安康学院电子与信息工程学院陕西安康725000

开发光辐射响应好、稳定性强的光致变色材料是无机光致变色材料研究的一大目标。研究采用高温固相反应法制备了稀土离子Eu^(3+)掺杂的光致变色陶瓷Ca_(2.02-x)SnO_(4):xEu^(3+)。对陶瓷的光致变色行为展开研究,发现在290 nm光照下着色... 详细信息

开发光辐射响应好、稳定性强的光致变色材料是无机光致变色材料研究的一大目标。研究采用高温固相反应法制备了稀土离子Eu^(3+)掺杂的光致变色陶瓷Ca_(2.02-x)SnO_(4):xEu^(3+)。对陶瓷的光致变色行为展开研究,发现在290 nm光照下着色效果最好,陶瓷由白色变为灰色。440 nm光照8 min后着色陶瓷颜色基本恢复,或者将着色陶瓷加热至623 K后灰色完全消失。光致发光性能研究表明395、466和534 nm可激发出以617 nm为主的红色光发射。研究了陶瓷的光强调控特性,发现290 nm光照射能使陶瓷的发射光谱强度显著降低,617 nm处有最高着色光强调制率86.9%。经过10个循环的着色-漂白实验,陶瓷光强调控性能保持稳定,表现出良好的可逆性。陶瓷的光致变色行为和光强调控行为表现出明显的特征UV波长响应和UV光辐射累积响应特点,表明该材料有望应用于光辐射剂量探测领域。

关键词：光致变色光强度光致发光光辐射探测可逆性

Li^(+)掺杂对NaY(WO_(4))_(2):0.07Yb^(3+)/0.025Er^(3+)上转换荧光粉发光性能的影响

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功能材料 2022年第2期53卷 2140-2145页

作者：吴坤尧惠增哲李兆张锦龙伟西安工业大学材料与化工学院西安710021 西安航空学院材料工程学院西安710077

采用高温固相法制备一系列不同浓度Li^(+)离子(0.00,0.03,0.05,0.07,0.09和0.11 mol)掺杂NaY(WO_(4))_(2):0.07Yb^(3+)/0.025Er^(3+)上转换荧光粉。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、荧光发射光谱及荧光衰减曲线等表征所制备样品物相、形貌及发光性能。结果表明,晶体结晶度较高,为纯相结构。在980 nm激发波长下,随着Li^(+)离子的含量增加,光谱发射强度先增强后减小,当掺杂量达到0.09 mol时,光谱发射强度达到最大,样品发出绿色光。对比发现掺杂Li^(+)离子的上转换荧光粉发射强度及荧光寿命均显著强于未掺杂Li^(+)离子的荧光粉,这主要是由于Li^(+)的离子半径小,可以较好地溶入基质晶格中,对基质晶格的电荷具有良好的补偿效果,Li^(+)的掺杂改变了Er^(3+)和Yb^(3+)离子周围的局域晶场环境,导致活性离子周围的局部位置对称性降低,使上转换发光增强。在531、553 nm处出现绿光发射,存在Er^(3+)的能级跃迁:^(2)H_(11/2)→^(4)I_(15/2)、^(4)S_(3/2)→^(4)I_(15/2)。在650~680 nm之间产生红光发射,存在Er^(3+)的能级跃迁:^(4)F_(9/2)→^(4)I_(15/2)。绿光与红光的发射均属于双光子过程。

关键词：上转换发光 Li^(+)掺杂 Yb^(3+)/Er^(3+)双掺能量传递

Gd_(2)O_(3)掺杂BiFeO_(3)陶瓷的漏电流特性及磁性能研究

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人工晶体学报 2023年第6期52卷 1161-1167页

作者：刘璇郭菲菲龙伟惠增哲何爱国徐瑰宇西安工业大学材料与化工学院陕西省光电功能材料与器件重点实验室西安710021 商洛学院化学工程与现代材料学院陕西省矿产资源清洁高效转化与新材料工程技术研究中心商洛726000

本文采用快速液相烧结法制备了Gd_(2)O_(3)掺杂BiFeO_(3)陶瓷,并对陶瓷样品进行了物相、形貌、漏电流特性和磁性能研究。XRD分析结果表明,Gd_(2)O_(3)的加入促进了富铋相(Bi 25 FeO 40)的形成且使晶胞体积减小,同时陶瓷的物相由三方相... 详细信息

本文采用快速液相烧结法制备了Gd_(2)O_(3)掺杂BiFeO_(3)陶瓷,并对陶瓷样品进行了物相、形貌、漏电流特性和磁性能研究。XRD分析结果表明,Gd_(2)O_(3)的加入促进了富铋相(Bi 25 FeO 40)的形成且使晶胞体积减小,同时陶瓷的物相由三方相向正交相转变;SEM分析结果表明,Gd_(2)O_(3)掺杂能起到细化陶瓷晶粒的作用;电学性能分析表明,陶瓷样品漏电流较大,但Gd_(2)O_(3)的掺杂可显著降低陶瓷的漏电流;漏电流特性分析结果表明,陶瓷在低电场下的漏电流特性是欧姆传导机制,在高电场下纯BiFeO_(3)陶瓷的漏电流特性为肖特基发射机制,但随着Gd_(2)O_(3)掺杂量的增加而逐渐变为空间电荷限制电流传导(SCLC)机制;磁性研究结果表明,掺杂引入的磁性Gd_(2)O_(3)颗粒均匀分布在陶瓷的晶界处从而显著提高陶瓷磁性能。

关键词： BiFeO_(3)陶瓷 Gd_(2)O_(3)掺杂液相烧结法电学性能漏电流特性磁性能

深过冷凝固用SiO_2非催化形核涂层的制备与表征

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自然科学进展 2002年第8期12卷 878-881页

作者：惠增哲同济大学功能材料研究所上海200092

在普通陶瓷基片和陶瓷坩埚内表面用溶胶-凝胶法制备了SiO_2非催化形核涂层,用原子力显微镜和扫描电镜对涂层表面形貌进行了表征,用深过冷试验检验了涂层对金属熔体形核的非催化作用。研究结果表明,该涂层能够有效地阻挡晶态坩埚内壁的... 详细信息

在普通陶瓷基片和陶瓷坩埚内表面用溶胶-凝胶法制备了SiO_2非催化形核涂层,用原子力显微镜和扫描电镜对涂层表面形貌进行了表征,用深过冷试验检验了涂层对金属熔体形核的非催化作用。研究结果表明,该涂层能够有效地阻挡晶态坩埚内壁的催化形核作用,使金属熔体获得深过冷;非催化形核涂层的主要作用是隔离金属熔体与晶态坩埚或铸型间的直接接触,其表面存在的微米尺度的孔洞和凸起对于金属熔体深过冷的获得没有明显的影响;多层浸涂时,上层对下层的裂纹有明显的覆盖作用,使涂层表面裂纹不能在深度方向贯穿,从而有效地消除裂纹对非催化涂层的危害。

关键词：深过冷凝固 SiO2非催化形核涂层制备非晶涂层溶胶-凝胶法结构表征表面形貌

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大体积Ni-Sn共晶合金的化学净化与过冷

材料研究学报 1998年第1期12卷 37-41页

作者：惠增哲杨根仓周尧和西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安市710072

将化学净化引入深过冷研究.采用熔融玻璃净化、循环过热与气氛化学净化结合的方法，使100gNi-Sn共晶合金在慢冷条件下重复实验12次均获得268K的大过冷度.该过冷度可保持30个过热循环周期不衰减气氛化学净化机制是以化学反应抑制合金液... 详细信息

将化学净化引入深过冷研究.采用熔融玻璃净化、循环过热与气氛化学净化结合的方法，使100gNi-Sn共晶合金在慢冷条件下重复实验12次均获得268K的大过冷度.该过冷度可保持30个过热循环周期不衰减气氛化学净化机制是以化学反应抑制合金液与熔融玻璃界面上金属氧化物质点的增加，使过冷熔体的异质形核率稳定，从而使过冷度稳定化学净化的主要控制参数是气氛反应温度.但它在达到某一值后。

关键词：化学净化过冷镍锡共晶合金

HgO-HI-H_2O体系中碘化汞(HgI_2)结晶形貌研究

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人工晶体学报 2014年第12期43卷 3180-3184页

作者：郭炎飞许岗惠增哲西安工业大学材料与化工学院西安710021

通过氧化汞(HgO)在氢碘酸(HI)溶液中反应实验,研究了HgO-HI-H2O生长体系中反应物浓度的变化对最终Hg I2结晶形貌的影响。采用岛津UV-2550紫外可见分光光度计分析了反应体系中离子及配合物的种类;采用LEICA-DM2500P偏光显微镜观察了结晶... 详细信息

通过氧化汞(HgO)在氢碘酸(HI)溶液中反应实验,研究了HgO-HI-H2O生长体系中反应物浓度的变化对最终Hg I2结晶形貌的影响。采用岛津UV-2550紫外可见分光光度计分析了反应体系中离子及配合物的种类;采用LEICA-DM2500P偏光显微镜观察了结晶物质的的宏观生长形貌;利用盒计数法定量表征了Hg I2结晶物在衬底表面的覆盖度。结果表明,体系中存在[Hg I3]-和[Hg I4]2-两种配合物;随着生长体系浓度(Hg I2析出速率)的变化,Hg I2出现了两种结晶形貌。分析认为,高溶质浓度体系容易形成四方形晶粒,生长形貌主要受晶体结构因素影响;低浓度体系容易形成密枝晶,其形貌主要受分子扩散动力学因素控制。

关键词：碘化汞碘汞配合物晶体形貌密枝晶

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熔剂法生长PZN-PT单晶的电性能研究

压电与声光 2006年第2期28卷 188-190页

作者：曹林洪姚熹徐卓惠增哲西安交通大学电子陶瓷与器件教育部重点实验室

以55%PbO(摩尔分数)作熔剂,BaTiO3为成核剂,采用高温熔剂法加底部冷却技术成功生长了PZNT91/9单晶,其最大晶体尺寸达15 mm×13 mm。X-射线衍射(XRD)分析表明晶体为纯钙钛矿相,其显露面为立方晶形(100)面族。热释电研究表明单晶在69℃发... 详细信息

以55%PbO(摩尔分数)作熔剂,BaTiO3为成核剂,采用高温熔剂法加底部冷却技术成功生长了PZNT91/9单晶,其最大晶体尺寸达15 mm×13 mm。X-射线衍射(XRD)分析表明晶体为纯钙钛矿相,其显露面为立方晶形(100)面族。热释电研究表明单晶在69℃发生三方-四方相变,在174℃发生四方-立方相变。单晶的压电性能测试结果为:平面和厚度机电耦合系数分别为0.69、0.49;压电常数d33为1 330 pC/N;在13.6 kV/cm电场下应变达0.312%。

关键词： PZNT单晶 BaTiO3 底部冷却技术压电性

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ZnO掺杂KNN陶瓷烧结行为与性能研究

人工晶体学报 2012年第5期41卷 1291-1297页

作者：李晓娟惠增哲龙伟方频阳西安工业大学材料与化工学院西安710032

采用固相烧结工艺制备了钙钛矿结构的(K0.5Na0.5)NbO3+xwt%ZnO(x=0,0.5,1.0,2.0)无铅压电陶瓷。研究了ZnO掺杂对(K0.5Na0.5)NbO3陶瓷体系烧结行为和电学性能的影响。结果表明:ZnO掺杂能够有效地降低陶瓷烧结温度,抑制K和Na的挥发,提高... 详细信息

采用固相烧结工艺制备了钙钛矿结构的(K0.5Na0.5)NbO3+xwt%ZnO(x=0,0.5,1.0,2.0)无铅压电陶瓷。研究了ZnO掺杂对(K0.5Na0.5)NbO3陶瓷体系烧结行为和电学性能的影响。结果表明:ZnO掺杂能够有效地降低陶瓷烧结温度,抑制K和Na的挥发,提高陶瓷的致密性。当掺杂量为0.5 wt%、烧结温度为1115℃时,陶瓷的体积密度最大ρ=4.41 g/cm3。所有样品的晶粒形态均为层状堆垛结构,晶粒尺寸越大,层状堆垛形态越明显。晶粒形态和尺寸的变化与(K0.5Na0.5)NbO3陶瓷烧结过程中液相的形成和晶粒生长机制有关。适量的液相能够有效地提高陶瓷的致密性,获得均匀的微结构。当x=0.5、烧结温度为1115℃时,陶瓷具有最佳的电学性能:d33=118pC/N,kp=0.36,Pr=15.6μC/cm2。

关键词：铌酸钾钠 ZnO掺杂烧结电性能