【摘 要】
：
近年来,碱金属卤化物晶体和稀土材料因优异的性能成为国内外材料学的研究热点。碱金属卤化物晶体和稀土材料在光电器件、红外窗口、固体照明、可调谐激光器、热释光剂量计、食品检测、光通信系统和发光探针等领域具有广泛的应用前景,但碱金属卤化物单晶存在硬度低、易潮解、发光弱等缺点,使其在实际应用中受到了限制。因此,可通过制备碱金属卤化物混晶或掺杂稀土离子来改善传统碱金属卤化物单晶的力学、热学以及光学性能。基于以
论文部分内容阅读
近年来,碱金属卤化物晶体和稀土材料因优异的性能成为国内外材料学的研究热点。碱金属卤化物晶体和稀土材料在光电器件、红外窗口、固体照明、可调谐激光器、热释光剂量计、食品检测、光通信系统和发光探针等领域具有广泛的应用前景,但碱金属卤化物单晶存在硬度低、易潮解、发光弱等缺点,使其在实际应用中受到了限制。因此,可通过制备碱金属卤化物混晶或掺杂稀土离子来改善传统碱金属卤化物单晶的力学、热学以及光学性能。基于以上背景,本文开展稀土元素Ce和Pr掺杂碱金属卤化物单晶和混晶的性能研究,制备了Ce和Pr单掺或双掺KCl、KBr单晶、二元混晶,通过研究晶体的结构、光学、力学性能,探讨了稀土离子掺杂对晶体结构、形貌、硬度以及光学性能的影响规律。本文的主要研究内容如下:通过电阻加热提拉法生长了KCl:Ce,KBr:Ce,KCl:Pr,KBr:Pr,KCl1-xBrx:Ce,KCl1-xBrx:Pr和KCl1-xBrx:Ce,Pr一系列晶体,利用XRD、IP、SEM、UV-VIS、PL等表征方法分析了晶体性能。XRD、IP和SEM分析表明稀土离子Ce、Pr成功掺入晶体晶格中,主要以Ce3+和Pr3+离子存在,晶体粒径范围3-12μm。稀土离子的掺杂提高了碱金属卤化物晶体的力学和光学性能,稀土掺杂的碱金属卤化物单晶和混晶均在吸收光谱上出现明显吸收,KCl:Ce,KBr:Ce和KCl1-xBrx:Ce晶体在350-400 nm内发现的Ce3+的5d→4f发射峰,KCl:Pr,KBr:Pr和KCl1-xBrx:Pr晶体在500-600 nm内发现Pr3+的~3H4→~3P2,~3H4→~3P1,~3H4→~3P0,~3P2→~3H6和~3P0→~3H6不同强度的发射峰。KCl1-xBrx:Ce,Pr晶体中Ce3+和Pr3+之间发生了能量转移,在275 nm处发现一个激发峰,对应于Ce3+和Pr3+的4f→5d跃迁,在360 nm处发现由Ce3+离子5d→4f跃迁引起的发射峰,在457 nm、478 nm、504 nm和576 nm处观察到的发射峰与Pr3+离子的~3P1→~3H4、~3P0→~3H4、~3P2→~3H6和~3P0→~3H6转变有关。KCl1-xBrx:Ce,Pr晶体发光强度比KCl1-xBrx:Ce和KCl1-xBrx:Pr晶体高,KCl0.5Br0.5:0.01Ce,0.006Pr晶体发光最强。晶体的硬度随稀土离子浓度和组分的增加而增大,当x=0.5时,KCl1-xBrx:Ce,Pr的硬度达到最大值,KCl0.5Br0.5:0.01Ce,0.006Pr晶体的硬度值为30.6 kg/mm~2。
其他文献
碳刷是动车组接地装置摩擦副的核心部件,由铜粉和石墨通过粉末冶金制成的一种铜/石墨复合材料,碳刷具有良好的导电性、导热性和耐磨性,广泛应用于需要导电和耐磨的领域,本文结合碳刷的工作条件,对动车组接地装置进行载流摩擦磨损研究,分别研究了不同的电流,不同的压力和不同的速度条件下碳刷磨损性能的影响并简要分析其摩擦磨损机理。本论文通过自制的高铁接地装置多功能仿真试验台,对接地装置进行了载流摩擦磨损试验并对碳
裂隙是煤中气体渗流的主要通道,决定着储层渗透率的大小。煤储层在沉积环境、构造运动和成岩作用等地质因素影响下具有较强的非均质和各向异性。而沁水盆地南部是我国煤层气商业开发最有前景的地区之一,因此,对该区域的储层裂隙和渗透率各向异性特征进行深入研究对煤层气的勘探开发具有重要意义。本论文基于体视显微镜和图形处理技术等方法对选自沁水盆地南部高阶煤煤样的裂隙自然属性进行了精细量化表征,并采用超声监测分析仪和
农用地作为重要的生产生活资料,自古以来就受到人们的高度重视。从上个世纪80年代中期开始,土地流转与土地规模经营便自发发生并一直延续至今,各类新型农业经营主体不断涌现,逐渐形成“家庭承包、多元经营”的格局。随着现代农业发展需求的不断增加,农用地的经营规模小、经营成本高、抗风险能力弱以及生产效益低等问题逐渐显露出来。集体经济增速较慢,农户流转意愿不强烈,新型农业经营主体发展缓慢,农用地流转纠纷、不规范
本文采用搅拌铸造成功制备了CF40、CF40C和CF80C各系列（依次表示为在铜液中添加铜箔包覆球磨40 h处理的纯Fe粉末、球磨40 h处理的Fe-2wt%C预合金粉末和球磨80 h处理的Fe-2wt%C预合金粉末）,并通过锻造和连续冷拉拔制备了Cu-Fe系合金线材,研究了Cu-Fe系合金不同拉拔态的合金组织及其性能;通过对Cu-Fe系合金线材在450℃保温2～50 h的热处理,研究了热处理工艺
中国是煤炭资源生产和消费大国,高强度煤炭资源开采对我国经济发展贡献巨大动能,同时引起一系列的矿区地质灾害和矿区生态环境问题。因此,监测矿区煤炭资源开采引起的地表沉陷,对于煤矿安全生产和地质灾害预防具有重要的社会价值和科研价值。InSAR技术提供了一种高效的广域形变监测手段,并且可实现全天时、全天候对地观测。多时相InSAR技术已广泛应用于矿区形变监测。但是,InSAR在矿区形变监测中仍存在部分问题
随着对微纳米技术研究的不断深入,微操作系统已经广泛应用到精密工程、遗传工程、医疗机械、光纤对接等多个领域。作为微操作机器人末端执行机构的微操作系统,微夹钳装置在微小物体的微装配及高精度微操作中起到关键性作用。现有微夹钳装置存在夹持范围小、结构尺寸大等问题,本文以压电陶瓷作为微夹钳的驱动源,以多级柔性放大结构作为微夹钳机械结构,实现微夹钳大范围、高稳定性夹持操作。主要研究内容及成果:1.通过设计要求
近年来,由于人们对保护环境的意识不断增强,多种可生物降解聚合物材料广受关注。其中,聚乳酸（PLA）完全来源于能够再生的植物资源中,且在植物的生长过程中,捕捉与封存二氧化碳,减少二氧化碳的排放。由于PLA有良好的力学性能、热学性能等,因此具有可持续发展前景。但由于PLA存在结晶速率慢、柔韧性差、吸湿性较差等缺陷,使得其在工业生产和应用方面受到限制。针对PLA各项性能特点,结合PLA的主要缺陷,本文将
土壤水分的时空变化监测对于农林业可持续发展、水资源管理以及干旱监测至关重要。土壤水分的时间变异性为作物需水量提供良好信息,有助于改善农业水资源管理。传统的人工单点实测法获取的土壤水分数据不仅耗费人力财力,且在区域上不具有代表性、实时性差。随着遥感技术的发展与应用,被动微波遥感能够提供全天时、全天候,高时间分辨率的土壤水分数据,但空间分辨率相对较低（几千米到几十千米）,对大区域的干旱监测及水资源管理
多金属氧酸盐（POMs）是由W、Nb、V、Mo等过渡金属和氧原子形成的具有笼状结构的多核簇合物,在金属—氧簇科学中占有十分重要的地位。Keggin型Mo（V）/W-O簇基杂化材料作为簇科学的重要分支之一,且具有表面负电荷高、极性溶剂中溶解性高、分子量大和可调配、易组装的结构等特点,在荧光、催化、电化学、医药和磁学等方面展现出良好的性能而具有广泛的应用前景。本文利用Mo（W）酸及盐、五氧化二钒、过渡
随着国家关于碳达峰和碳中和战略的提出,新兴材料的发展必将成为今后的研究热点。硅气凝胶是由Si O2纳米粒子相互聚合形成三维空间网络结构构成的新型材料,具有密度低（～0.003 g/cm~3）、孔隙率高（80%～99%）、比表面积大（～1200 m~2/g）和导热系数低（0.01～0.02 W/（m?K））等优点,在建筑节能保温、航空航天、催化剂载体、高能物理和吸声降噪等领域具有广泛的应用前景,因此