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Pr,Yb,Ho:GdScO_(3)晶体生长及光谱性能

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物理学报 2024年第5期73卷 369-374页

作者：孙贵花 †张庆礼罗建乔王小飞谷长江中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所安徽省光子器件与材料重点实验室合肥230031 先进激光技术安徽省实验室合肥230031

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:GdScO_(3)晶体,通过共掺入Pr3+离子以达到衰减Ho^(3+):^(5)I_(7)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... 详细信息

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:GdScO_(3)晶体,通过共掺入Pr3+离子以达到衰减Ho^(3+):^(5)I_(7)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:GdScO_(3)晶体的透过光谱、发射光谱和荧光寿命进行表征.Yb^(3+)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;Ho^(3+):^(5)I_(6)和^(5)I_(7)能级寿命分别为1094μs和56μs.与Yb,Ho:GdScO_(3)晶体相比,Yb^(3+)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小,计算表明Ho^(3+):^(5)I_(7)与Pr^(3+):^(3)F_(2)+^(3)H_(6)能级之间能实现高效的能量传递.以上结果表明Pr,Yb,Ho:GdScO_(3)晶体是性能更优异的2.7-3.0μm波段激光材料.

关键词： 2.7—3.0μm激光 Pr,Yb,Ho:GdScO_(3)晶体晶体生长光谱性能

不同惰性调控离子对钕掺杂氟磷酸锶透明陶瓷微观结构和光谱性能的影响

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硅酸盐学报 2024年第3期52卷 899-905页

作者：张永强梅炳初武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室武汉430070

采用传统热压烧结法制备了不同惰性调控离子掺杂的Nd:Sr_(5)(PO_(4))_(3)F (Nd:S-FAP)透明陶瓷,研究了陶瓷相组成对微观结构、光谱性能的影响规律。结果表明:所制备的S-FAP透明陶瓷为纯相,无杂相生成,晶格常数随着掺杂离子与Sr离子半径... 详细信息

采用传统热压烧结法制备了不同惰性调控离子掺杂的Nd:Sr_(5)(PO_(4))_(3)F (Nd:S-FAP)透明陶瓷,研究了陶瓷相组成对微观结构、光谱性能的影响规律。结果表明:所制备的S-FAP透明陶瓷为纯相,无杂相生成,晶格常数随着掺杂离子与Sr离子半径差异的增大而减小;所制备的样品在1μm处透过率为70%,在500 nm处为40%;掺入惰性调控离子后,Nd:S-FAP透明陶瓷的发射强度及荧光寿命存在增大的趋势,其中掺入Y离子后调控作用更为有效。通过共掺惰性离子,打破了钕离子在S-FAP基质材料中的团簇现象,提升了钕离子的发光性能。

关键词：钕掺杂氟磷酸锶透明陶瓷微观结构光谱性能

纳米氧化锌对钙钛矿薄膜本征性能和光谱性能的影响研究

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光谱学与光谱分析 2024年第5期44卷 1482-1486页

作者：于嫚谢国鑫赵肖娟李兆西安航空学院材料工程学院陕西西安710077

有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池因其优异的光电特性、低廉的制备成本、高效的转换效率等优越特性,成为光伏领域的研究热点。电子传输层作为钙钛矿电池的核心层,主要起到提取和传输光生载流子的作用,且能够作为空穴阻挡层,抑制钙钛矿活... 详细信息

有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池因其优异的光电特性、低廉的制备成本、高效的转换效率等优越特性,成为光伏领域的研究热点。电子传输层作为钙钛矿电池的核心层,主要起到提取和传输光生载流子的作用,且能够作为空穴阻挡层,抑制钙钛矿活性层中电荷复合,所以优异性能的电子传输层对钙钛矿太阳能电池的发展至关重要。可目前钙钛矿光伏器件常用的刚性电子传输层(介孔层或致密层)均需要高温烧结,这限制了其在柔性钙钛矿器件方面的应用。因此,开发一种可应用于钙钛矿光伏领域的柔性电子传输层成为当前亟待解决的问题之一。纳米ZnO具有合适的能级和较高的电子迁移率,且可以通过低温制备,被广泛应用在光伏器件中作为电子传输层。因此,通过旋涂法和静电纺丝法分别制备了刚性纳米ZnO和柔性纳米ZnO电子传输层,确定了静电纺丝法制备柔性纳米ZnO的最佳制备工艺。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、紫外可见分光光度计和稳态/瞬态荧光光谱系统研究了刚性和柔性纳米ZnO对钙钛矿薄膜形貌、结构和光谱性能的影响。结果表明,钙钛矿薄膜的形貌对基底纳米ZnO的形貌依赖性很强。而基于刚性和柔性纳米ZnO的钙钛矿薄膜几乎呈现相同的结构和光谱吸收范围,荧光发射峰均在770 nm附近,且柔性纳米ZnO的荧光猝灭效率为82%,几乎和刚性纳米ZnO的荧光猝灭效率(85%)相媲美。进一步,根据瞬态荧光动力学数据计算获得刚性和柔性纳米ZnO的界面电荷分离效率分别为61%和41%,这表明通过静电纺丝法制备的柔性纳米ZnO具备一定的界面电荷分离能力,有望成为新型的柔性电子传输层。这对柔性基底钙钛矿太阳能电池的设计具有重要参考价值,对促进钙钛矿光伏应用具有现实意义。

关键词：纳米氧化锌钙钛矿薄膜形貌结构光谱性能

掺WO_(3)对碲酸盐玻璃热稳定性改善和Er^(3+)/Yb^(3+)掺杂碲钨酸盐玻璃光谱性能的研究

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量子电子学报 2024年第2期41卷 378-387页

作者：陈安民马飞云崔令江张鹏王传杰威海长和光导科技有限公司威海市光纤预制棒工程技术研究中心山东威海264200 哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院山东威海264209 宏安集团有限公司技术部山东威海264200

为得到热稳定性能良好且高强度发光的碲酸盐玻璃,通过在TeO_(2)-ZnO-Na_(2)O系统中掺入WO_(3),以提高玻璃的抗析晶和热稳定性能。研究结果表明,碲酸盐玻璃的ΔT从不掺WO_(3)的110℃增加到了WO_(3)含量为20 mol%时的142℃。在热稳定性研... 详细信息

为得到热稳定性能良好且高强度发光的碲酸盐玻璃,通过在TeO_(2)-ZnO-Na_(2)O系统中掺入WO_(3),以提高玻璃的抗析晶和热稳定性能。研究结果表明,碲酸盐玻璃的ΔT从不掺WO_(3)的110℃增加到了WO_(3)含量为20 mol%时的142℃。在热稳定性研究的基础上,进一步分别研究了单掺Er^(3+)和Er^(3+)/Yb^(3+)共掺的碲钨酸盐玻璃的光谱性质。研究结果表明,在Er^(3+)/Yb^(3+)共掺条件下,Er^(3+)/Yb^(3+)之间的能量传递提高了Er^(3+)离子对980 nm泵浦光的吸收效率,增强了1.5μm波段发光强度,最终得到了具有高强度1.5μm波段发光的Er^(3+)/Yb^(3+)共掺碲钨酸盐玻璃,初步证明共掺方式是实现1.5μm波段高强度发光的有效方法。

关键词：光通信碲钨酸盐玻璃光谱性能能量传递热稳定性

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Er掺杂PbF2晶体的局域团簇结构与光谱性能研究

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人工晶体学报 2024年第7期 1112-1120页

作者：李琳张沛雄谭俊成朱思祁尹浩李真陈振强暨南大学物理与光电工程学院广东省晶体与激光技术工程研究中心

本文采用Bridgman法成功生长了一系列Er∶PbF2晶体。利用基于密度泛函理论的第一性原理计算详细研究了Er3+在PbF2晶体中的团簇效应。首次获得了Er∶PbF2晶体的上转换发光特性（发光强度、颜色变化）与团簇结构之间的关系。研究发现，随... 详细信息

本文采用Bridgman法成功生长了一系列Er∶PbF2晶体。利用基于密度泛函理论的第一性原理计算详细研究了Er3+在PbF2晶体中的团簇效应。首次获得了Er∶PbF2晶体的上转换发光特性（发光强度、颜色变化）与团簇结构之间的关系。研究发现，随着Er3+浓度增加，团簇从单聚体向高阶构型演化，Er3+离子之间的距离先减小后增大，这使得上转换发光中的红色发射强度先增大后减小，红绿发光比也在Er3+浓度高于6.5%（摩尔分数）后逐渐减小，即发光颜色可以从红色调整为黄绿色。该研究证明了稀土离子团簇的结构演化可以调控Er∶PbF2的光谱特性，为多色发光材料的设计提供一种新方法。

关键词： Er∶PbF2晶体上转换发光密度泛函理论铒离子团簇光谱性能

来源：博看期刊

Er掺杂PbF晶体的局域团簇结构与光谱性能研究

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人工晶体学报 2024年

作者：李琳张沛雄谭俊成朱思祁尹浩李真陈振强暨南大学物理与光电工程学院广东省晶体与激光技术工程研究中心

本文采用Bridgman法成功生长了一系列Er: PbF2单晶体。利用基于密度泛函理论的第一性原理计算详细研究了Er3+在PbF2晶体中的团簇效应。首次获得了Er:PbF2晶体的上转换发光特性(发光强度、颜色变化)与团簇结构之间的关系。研究发现，随着... 详细信息

本文采用Bridgman法成功生长了一系列Er: PbF2单晶体。利用基于密度泛函理论的第一性原理计算详细研究了Er3+在PbF2晶体中的团簇效应。首次获得了Er:PbF2晶体的上转换发光特性(发光强度、颜色变化)与团簇结构之间的关系。研究发现，随着Er3+浓度增加，团簇从单聚体向高阶构型演化，Er3+离子之间的距离先减小后增大，这使得上转换发光中的红色发射强度先增大后减小，红绿发光比也随之减小，即发光颜色可以从红色调整为黄绿色。该研究证明了稀土离子团簇的结构演化可以调控Er: PbF2的光谱特性，为多色发光材料的设计提供一种新方法。

关键词： Er:PbF 晶体上转换发光密度泛函理论铒离子团簇光谱性能

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三重热管理塑木复合板的制备及性能

塑料工业 2024年第3期52卷 168-175页

作者：刘欢欢鄢定祥雷军李瑞清安云鹏李忠明四川大学高分子科学与工程学院四川成都610041 山东绿森塑木复合材料有限公司山东临沂276000

塑木复合材料因其显著的性能优势,已被广泛应用于各领域。但户外用塑木复合板在夏季的表面温度过高,存在热舒适性差的问题。本文通过熔融共混/模压成型的工艺制备了一种可被动降温的辐射/反射/导热三重热管理功能的塑木复合板,以高密度... 详细信息

塑木复合材料因其显著的性能优势,已被广泛应用于各领域。但户外用塑木复合板在夏季的表面温度过高,存在热舒适性差的问题。本文通过熔融共混/模压成型的工艺制备了一种可被动降温的辐射/反射/导热三重热管理功能的塑木复合板,以高密度聚乙烯(HDPE)为基体,分别在面层和底层加入二氧化锆(ZrO2)和六方氮化硼(h-BN)以实现热量的三重调控。面层薄膜在太阳波段(0.3~2.3μm)和中红外大气窗口波段(8~13μm)的平均反射率和平均发射率分别达到82.6%和90.6%,加颜料后达到了48.7%的平均反射率和90.6%的平均发射率;底层塑木复合板的面内和垂直导热系数分别为1.89 W/(m·K)和1.71 W/(m·K)。双层复合后的三重热管理功能塑木复合板在户外和室内氙灯模拟测试中可分别达到7.2℃和15℃的温降效果,具有显著的散热优势,可广泛应用于户外塑木复合板的被动降温。

关键词：塑木复合材料高密度聚乙烯辐射反射光谱性能导热系数被动降温

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BiOX基复合材料的制备及光催化性能研究

功能材料 2024年第6期55卷 6212-6217页

作者：朱曲平刘香香王姝袁兰刘成兵重庆交通大学土木工程学院重庆400074 重庆工程学院建筑工程学院重庆400056

BiOI作为BiOX材料中的一种,具有带隙窄、对可见光吸收强的优点。以TiO_(2)为原料,采用溶剂热法制备了TiO_(2)-BiOI复合材料,通过XRD、SEM、TEM、UV-Vis、PL及光催化降解等手段对复合材料进行了表征,探究了TiO_(2)不同复合比对复合材料... 详细信息

BiOI作为BiOX材料中的一种,具有带隙窄、对可见光吸收强的优点。以TiO_(2)为原料,采用溶剂热法制备了TiO_(2)-BiOI复合材料,通过XRD、SEM、TEM、UV-Vis、PL及光催化降解等手段对复合材料进行了表征,探究了TiO_(2)不同复合比对复合材料结构和光催化性能的影响。结果表明,球状颗粒的TiO_(2)分布在BiOI的片层之间,二者复合后提高了复合材料在可见光区域的光响应能力,减小了带隙宽度。发射光谱表明,TiO_(2)-BiOI复合材料在467 nm处出现了本征发射峰,发射峰强度随TiO_(2)质量分数的增加先降低后轻微增大,TiO_(2)-BiOI-30%的PL强度最低。以甲基橙溶液模拟降解废水,TiO_(2)-BiOI复合材料对甲基橙的光催化降解率随TiO_(2)质量分数的增大表现出先增大后降低的趋势,TiO_(2)-BiOI-30%在180 min时对甲基橙的降解率最高为99.57%,较纯BiOI提高了100.62%,重复使用5次后降解率依旧高达97.02%,具有优异的重复使用性能。

关键词： BiOX材料 TiO_(2)-BiOI复合材料光谱性能光催化性能重复使用性能

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ICF激光驱动装置用大尺寸激光薄膜元件

中国激光 2024年第11期 163-180页

作者：朱美萍孙建李静平易葵邵建达中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室

大尺寸高功率激光薄膜元件是我国神光系列等大型激光装置中的关键元件，常采用电子束蒸发技术，在高质量光学玻璃基底表面，通过交替沉积两种或多种材料制备而成。典型的高功率激光薄膜元件需具有特定的光谱性能以满足激光系统的光束传... 详细信息

大尺寸高功率激光薄膜元件是我国神光系列等大型激光装置中的关键元件，常采用电子束蒸发技术，在高质量光学玻璃基底表面，通过交替沉积两种或多种材料制备而成。典型的高功率激光薄膜元件需具有特定的光谱性能以满足激光系统的光束传输需求，优良的力学性能以最小化波前畸变，高的激光损伤阈值以保障高功率激光装置的安全稳定运行。基于大尺寸高功率激光薄膜元件的关键性能，在调研国内外相关研究工作的基础上，重点介绍了近年来本实验室在大尺寸高功率激光薄膜的高精度膜层厚度和膜层应力控制、激光诱导薄膜损伤机理和激光薄膜损伤阈值提升技术等方面的主要研究进展，最后对该方向的研究进行了简要的总结与展望。

关键词：激光薄膜高功率激光光谱性能膜层应力激光损伤阈值