【摘 要】
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本论文对硅酸盐Ce9.33(SiO4)602、Ce9.33-xTbx(SiO4)6O2晶体与硼酸盐EuxBa1_xB204晶体的原料合成、晶体生长、磁性、光学与磁光性能等方面进行了较为系统的研究。通过高温固
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本论文对硅酸盐Ce9.33(SiO4)602、Ce9.33-xTbx(SiO4)6O2晶体与硼酸盐EuxBa1_xB204晶体的原料合成、晶体生长、磁性、光学与磁光性能等方面进行了较为系统的研究。通过高温固相法在5%H2+95%Ar气氛中合成高纯度的Ce9.33(SiO4)6O2和Ce9.33-xTbx(Si04)6O2 多晶原料,采用提拉法生长了 Ce9.33(SiO4)602 和Ce9.33-xTbx(SiO4)6O2单晶。根据 ICP-AES 和 SEM-EDS 确定 Ce9.33-xTbx(SiO4)602晶体的化学式为Ce5.038Tb4.292(SiO4)6O2。利用XRD、Rietveld法精修软件拟合计算Ce9.33(SiO4)6O2和Ce5.038Tb4.292(SiO4)6O2晶体的晶胞参数。结果表明,Ce3+离子在Ce5.038Tb4.292(SiO4)6O2晶体中可能优先占据4f格位。分别研究了 Ce9.33(SiO4)6O2和Ce5.038Tb4.292(SiO4)6O2晶体在<100>和<001>方向的变温磁性。采用消光法测试了 Ce9.33(SiO4)6O2和Ce5.038Tb4.292(SiO4)6O2晶体在532、635 和 1064nm波长处的法拉第旋转角,计算得到Ce9.33(SiO4)6O2和Ce5.038Tb4.292(SiO4)602晶体的费尔德常数约为TGG的1.6倍和1.9倍。基于Van Vleck-Hebb理论,计算了稀土离子的跃迁效率,并结合MCD光谱,分析了 Ce5.038Tb4.292(SiO4)6O2晶体法拉第效应增强的原因。通过高温固相法合成EuxBa1-xB2O4多晶原料,采用提拉法生长了EuxBa1-xB2O4晶体。根据ICP-AES和SEM-EDS确定晶体的化学式为Eu0.068Ba0.932B2O4。通过XRD、Rietveld法精修软件拟合计算Eu0.068Ba0.932B2O4晶体的晶胞参数。结果表明,掺Eu的BBO晶体结构未发生改变,只是晶胞体积有所减小。采用XPS分析晶体中Eu的价态。测试晶体的常温磁性,并对其磁性进行了分析。测试Eu0.068Ba0.932B2O4晶体的透过光谱,在500-1600nm波段范围内的透过率在80%左右。采用消光法测试了 Eu0.068Ba0.932B2O4晶体在532、635和1064nm波长处的法拉第旋转角,计算得到Eu0.068Ba0.932B2O4晶体的费尔德常数约为TGG的60%。测试Eu0.068Ba0.932B2O4晶体的MCD光谱,并结合其吸收光谱,计算了晶体中Eu2+离子的磁光活性因子。Ce9.33(SiO4)6O2、Ce5.038Tb4.292(SiO4)6O2和Eu0.068Ba0.932B2O4晶体生长与磁光性能的初步研究成果为开发新型磁光材料提供了实验和理论参考。
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