近化学计量比掺镁铌酸锂晶体周期极化特性研究

采用汽相输运平衡技术制备出了高质量近化学计量比掺镁铌酸锂晶体 ,系统研究了晶体中的 [Li]/ [Nb]比含量对其畴极化电场的影响 .实验结果表明 :随着晶体中 [Li]/ [Nb]比的提高 ,畴极化反转电场呈明显下降趋势 ,使用近化学计量比掺镁铌酸锂晶体 ,我们在 3.5± 0 .1kV/mm大小的外加极化电场条件下 ,成功地实现了 1.0mm厚度的周期极化畴反转 .我们用铌酸锂晶体的缺陷模型对实验结果给出了合理的解释 .

周期极化近化学计量掺镁铌酸锂晶体倍频研究

采用气相输运平衡技术 ,对不同掺镁浓度的铌酸锂进行了近化学计量处理 ,并检验了其抗光折变性能。实验结果表明 ,掺摩尔分数为 2 %的镁的近化学计量铌酸锂晶体 ,光折变阈值比同成分晶体提高了 4个量级。通过施加 4 .5kV/mm的脉冲电场 ,在上述 1.0mm厚z切晶体上制备出了周期为 6 .8μm的均匀畴结构。采用声光调QNd∶YAG激光器作抽运光源 ,基频光波波长为 1.0 6 4 μm ,平均输入功率为 2 30mW ,在室温条件下 ,得到波长为0 .5 32 μm,输出功率为 2 .8mW的倍频绿光输出 ,倍频转换效率为 1.2 2 %。

基于PPMgLN晶体低阈值宽调谐红外光参量振荡研究

对基于多周期极化掺镁铌酸锂晶体（PPMgLN）的信号光单谐振准相位匹配光学参量振荡器（QPM—OPO）进行了实验研究．以输出波长为1．064μm的声光调Q Nd：YAG固体激光器作为基频泵浦源对周期为29—31．5μm的多周期掺镁（5mol％）铌酸锂极化光栅进行了光学参量振荡温度、周期调谐实验，光参量振荡阈值功率仅为45mW（重复频率1kHz）．通过温度调谐（20～180℃）与周期调谐（29．0—31．0μm）相结合，实现了调谐范围为1445～1685nm的信号光稳定输出。

低阈值温度调谐PPMgLN红外光参量振荡

研究了温度调谐下周期极化镁掺杂铌酸锂晶体的红外光参量振荡特性。采用外电场短脉冲极化技术，在大小为7．0mm×50．0mm×1．0mm的Z切高镁掺杂（摩尔分数0．05）铌酸锂上制备出了准相位匹配光学微结构器件，极化周期为30．0μm。以输出波长为1064nm的声光调QNd：YAG固体激光器作为基频泵浦光开展了光参量振荡研究。实验表明：泵浦该PPMgLN晶体，实现了室温下低阈值红外光参量振荡产生，阈值功率仅为45mW（重复频率1kHz）。在泵浦输入功率为225mw时，有36mW信号光输出，转换效率达到16．0％，通过调谐晶体温度（20—180℃），获得了调谐范围为1503—1550nm波段的OPO信号光，实现了低阈值可调谐红外光的稳定输出。

准相位匹配(QPM)技术研究新进展

准相位匹配是一种人为地制备晶体周期结构以实现非线性频率转换技术，它拓宽了非线性晶体应用范围，提高了频率转换效率．本文详细介绍了准相位匹配主要技术优势，并描述周期极化畴反转技术，这一当前普遍用来制备准相位匹配非线性晶体的实验方法．同时总结了这一领域国内外研究的最新进展。

硼掺杂富勒烯薄膜电学性质的研究

采用直流电弧放电方法利用硼碳复合棒成功合成了硼掺杂富勒烯，质谱和Ｘ射线光电谱等分析手段证实我们制备的硼掺杂富勒烯主要是以Ｃ５９Ｂ和Ｃ６９Ｂ形式存在；对硼掺杂富勒烯薄膜样品在４９３Ｋ 进行了真空退火，并测量了电导率随温度的变化关系．发现硼掺杂富勒烯膜的电导激活能减小，室温电导率比未掺杂富勒烯膜高三个量级。

退火对C_(60)膜结构及PPC效应的影响

研究了退火前后Ｃ６０膜的ＰＰＣ效应．结果表明，随着高温退火温度的升高，Ｃ６０膜的结果由非晶相向多晶相转变，同时其ＰＰＣ效应减弱．基于以上实验事实，对上述结果给出了合理的理论解释．

用中等能量离子辐射方法研究C_(60)膜结构变化

在２００ｋｅＶ重离子加速器上，使用１２０ｋｅＶ的Ｈ＋，Ｈｅ＋，Ｎ＋，Ａｒ＋等离子对Ｃ６０分子薄膜进行了辐射处理，对辐射后Ｃ６０膜的Ｒａｍａｎ谱进行了系统地分析研究．离子辐射会影响Ｃ６０薄膜的结构，不同的辐射注入剂量会使Ｃ６０分子薄膜产生聚合和非晶碳化现象，这一现象的产生与辐射离子的剂量大小有关，并存在一剂量阈值．研究表明Ｃ６０分子的聚合与辐射碰撞过程中的电子能损有关。

CVD金刚石膜用作TaN_2热敏打印头表面保护层的研究

报道了用微波等离子体化学气相淀积（MWCVD）技术在TaN2电阻材料上淀积高质量金刚石薄膜的制备工艺，以及扫描电镜、X射线衍射、拉曼光谱、压痕测试的测试结果。探讨了提高金刚石膜在非金刚石衬底成核密度与粘附性的实验方法，从实验上证实了CVD金刚石膜可以用作TaN2热敏打印头表面保护层。

硼取代富勒烯的制备及其薄膜电学性质的研究

硼取代富勒烯的制备及其薄膜电学性质的研究①姚江宏彭军王永谦陈光华②（兰州大学物理系，兰州７３００００）Ｃ６０的发现［１］及采用简单方法大量制备的成功［２］，在物理、化学及材料科学等领域引起了人们极大兴趣和关注．考虑到Ｃ６０具有半导体性质，经过掺杂，...

高掺镁铌酸锂晶体周期极化及倍频特性研究

研究了掺镁(5mol%)铌酸锂晶体的周期极化特性,发现晶体的极化矫顽场仅为3kV/mm,根据镁掺杂对晶体本征缺陷的影响解释了极化矫顽场降低的原因.采用短脉冲极化电场,对极化电流的热效应进行抑制从而消除了晶体均匀性对制备周期极化光栅的影响,在1mm厚的掺镁(5mol%)铌酸锂晶体上成功制备出了均匀的周期极化光栅.在室温下,利用1.064μm的Nd:YAG调Q激光器对得到的周期极化掺镁铌酸锂晶体进行了倍频实验,在输入功率为75mW时,得到3.5mW的532nm倍频绿光输出,转换效率为4.6%.

偏硼酸锶/碳酸锶复合催化剂光催化还原CO_2生成CH_4的研究

采用溶胶-凝胶法制备出SrB2O4和SrCO3复合催化剂(SrB2O4/SrCO3).紫外光催化还原CO2生成CH4的实验证明,SrB2O4/SrCO3复合催化剂的光催化活性已超过SrB2O4和TiO2(P25)催化剂.利用X射线电子衍射(XRD)谱、透射电子显微镜(TEM)和等温氮气吸附-脱附分析确定了催化剂的晶相结构、粒子尺寸和比表面积.利用紫外-可见(UV-Vis)漫反射吸收光谱、X射线光电子能谱(XPS)的价带谱和荧光光谱(PL)确定了催化剂的能带结构,结果表明:SrB2O4/SrCO3复合催化剂异质结构有利于光生载流子的分离,从而抑制了光生电子和光生空穴的复合,提高了光生电子和光生空穴在固液界面参加光催化反应的利用率.因此,SrB2O4/SrCO3复合催化剂的紫外光催化活性得到了有效的提高.

偏硼酸锶催化剂光催化还原CO_2合成CH_4

采用溶胶-凝胶法制备出偏硼酸锶(SrB_2O_4)光催化剂.紫外光催化还原CO_2合成CH_4(在液相水中)的实验证明:SrB_2O_4催化剂的光催化活性略高于TiO_2(P25).利用X射线电子衍射谱(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、X射线光电子能潜(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、荧光(PL)光谱和紫外-可见(UV-Vis)漫反射吸收光谱等技术,研究了SrB_2O_4催化剂的晶体结构、形貌和能带结构.结果表明:SrB_2O_4的价带为2.07 V(vs normalhydrogen electrode(NHE)),低于(H_2O/H^+)的氧化还原电位E°_(redox)(0.82 V(vs NHE));而导带为-1.47 V(vsNHE),高于(CO_2/CH_4)的氧化还原电化E°_(redox)(-0.24 V(vs NHE)).因此,SrB_2O_4催化剂可以有效地光催化还原CO_2生成CH_4.与TiO_2(P25)相比,SrB_2O_4催化剂具有相对较高导带,光生电子的还原能力强于TiO_2(P25),更有利于CH_4的生成,从而决定了SrB_2O_4催化剂光催化还原CO_2合成CH_4具有较高的光催化活性.

半导体可饱和吸收镜实现超短高功率脉冲激光研究进展

介绍了半导体可饱和吸收镜(SESAM)的基本结构及使用半导体可饱和吸收镜被动锁模固态激光器的基本原理。综述了利用半导体可饱和吸收镜被动锁模薄片式固态激光器及光泵浦垂直外腔面发射半导体激光器,获得高平均输出功率超短脉冲的最新进展,并指出量子点半导体可饱和吸收镜的使用将加速超短高功率脉冲的发展。

生长温度和结构参数对InGaAs／GaAs量子阱光学特性的影响

研究了不同生长温度下制备的In0.15Ga0.85As/GaAs应变量子阱的PL谱,结果表明,生长温度越高,In偏析和In-Ga互混越严重,同时,导致更多的In脱附,PL谱发光峰蓝移。对不同In含量的和不同InGaAs厚度的InGaAs/GaAs量子阱进行PL谱测试,分析表明In含量<0.2,生长温度低于560℃时,In含量和InGaAs层量子阱的厚度对In偏析、脱附和In-Ga互混基本没有影响。

TiO2表面氧空位对Rup2P/TiO2/ITO薄膜电极光致电荷转移的影响

采用改性的TiCl4水解法制备出三种不同表面性质的TiO2-X(X=5,10,20,X表示加入NaOH的浓度,单位为mo·lL-1)样品.利用(1,10-邻菲咯啉)2-2-(2-吡啶基)苯咪唑钌混配配合物(Rup2P)作为敏化剂,制备出Rup2P/TiO2-5/ITO(铟锡金属氧化物)、Rup2P/TiO2-10/ITO和Rup2P/TiO2-20/ITO表面敏化薄膜电极.测试结果表明三种薄膜电极的光电转换效率Rup2P/TiO2-10/ITO最高,Rup2P/TiO2-20/ITO次之,Rup2P/TiO2-5/ITO最低.利用吸收光谱、表面光电压(SP)谱、荧光光谱和表面光电流作用谱等分析了Rup2P和三种TiO2的能带结构和表面性质;利用光致循环伏安和表面光电流作用谱研究了三种Rup2P/TiO2-X/ITO薄膜电极的光致界面电荷转移过程.结果表明,在光致界面电荷转移过程中,TiO2层表面氧空位对Rup2P/TiO2-X/ITO薄膜电极光致电荷转移产生重要影响.并进一步讨论了Rup2P/TiO2-X/ITO薄膜电极的光电流产生机理.

不同浓度Sn^4+离子掺杂TiO_2的结构、性质和光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备出纯TiO2和不同浓度Sn4+离子掺杂的TiO2光催化剂(TiO2-Snx%, x%代表 Sn4+离子掺杂的TiO2样品中Sn4+离子摩尔分数). 利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和表面光电压谱(SPS)确定了 TiO2-Snx%催化剂的晶相结构和能带结构, 结果表明: 当 Sn4+离子浓度较低时, Sn4+离子进入TiO2晶格, 取代并占据Ti4+离子的位置, 形成取代式掺杂结构(Ti1-xSnxO2), 其掺杂能级在导带下 0.38 eV 处; 当 Sn4+离子浓度较高时, 掺入的Sn4+离子在TiO2表面生成金红石SnO2, 形成 TiO2和SnO2复合结构(TiO2/SnO2), SnO2的导带位于TiO2导带下0.33 eV处. 利用瞬态光电压谱和荧光光谱研究了TiO2-Snx%催化剂光生载流子的分离和复合的动力学过程, 结果表明, Sn4+离子掺杂能级和表面SnO2能带存在促进光生载流子的分离, 有效地抑制了光生电子与空穴的复合; 然而, Sn4+离子掺杂能级能更有效地增加光生电子的分离寿命, 提高了光生载流子的分离效率, 从而揭示了TiO2-Snx%催化剂的光催化机理.

光抽运垂直外腔面发射激光器特性与研究进展

介绍了光抽运半导体垂直外腔面发射激光器的结构特点、设计原理及其性能优势,综合评述该领域的最新研究进展,并探讨该类型激光器的发展前景和技术发展方向。

表面In掺杂TiO2的N719/TiO2-Inx%/FTO薄膜电极的光电转换效率

采用溶胶-凝胶法制备出In表面修饰的TiO2(TiO2-Inx%)纳米粒子,x%代表在In掺杂的TiO2样品中In3+与In3+和Ti4+离子摩尔百分含量.利用二(四丁基铵)顺式-双(异硫氰基)双(2,2-联吡啶-4,4-二羧酸)钌(II)(N719)作为敏化剂,制备出N719/TiO2/FTO(氟掺杂锡氧化物)和N719/TiO2-Inx%/FTO染料敏化薄膜电极.光电转换效率实验表明,在薄膜电极+0.5mol.L-1LiI+0.05mol.L-1I2的三甲氧基丙腈(MPN)溶液+Pt光电池体系中,N719/TiO2-Inx%/FTO薄膜电极的光电转换效率均高于N719/TiO2/FTO,其中N719/TiO2-In0.1%/FTO的光电转换效率比N719/TiO2/FTO提高了20%.利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、漫反射吸收光谱(DRS)、荧光(PL)光谱和表面光电流作用谱确定了TiO2-Inx%样品中In3+离子的存在方式和能带结构;利用表面光电流作用谱研究了N719/TiO2-Inx%/FTO薄膜电极的光致界面电荷转移过程.结果表明,In3+离子在TiO2表面形成O-In-Cln(n=1,2)物种,该物种的表面态能级位于导带下0.3eV处;在光电流产生过程中,O-In-Cln(n=1,2)表面态能级有效地抑制了光生载流子在TiO2-Inx%层的复合,促进了阳极光电流的增加,从而导致N719/TiO2-Inx%/FTO薄膜电极的光电转化效率高于N719/TiO2/FTO,并进一步讨论了光致界面电荷转移的机理.

苯封四聚苯胺/TiO_2/ITO薄膜电极光致界面电荷转移

采用水解胶溶法和旋转涂膜法分别制备出TiO2纳米粒子溶胶和TiO2/ITO薄膜,采用浸泡法制备出苯封四聚苯胺(聚苯胺)/TiO2/ITO薄膜电极.利用表面光电压谱、光致循环伏安和光电流作用谱测定了TiO2的禁带宽度和表面态能级、聚苯胺的HOMO-LUMO能级宽度和双极化子能级,确定了聚苯胺/TiO2/ITO薄膜电极能带结构.进一步分析了聚苯胺/TiO2/ITO薄膜电极的光电转换特性及光致界面电荷转移的机理.