二元非均匀体系非线性动力学扩散模型的相关性

研究了二元非均匀体系扩散的非线性动力学离散模型与Fick扩散定律和Cahn-Hilliard扩散方程的相关性.二元非均匀体系非线性动力学离散模型中,因原子的扩散系数与局部原子浓度强相关,扩散非对称性系数m′和有序能V是主要影响参数.采用非线性动力学离散模型和Cahn-Hilliard扩散方程分别计算了调制周期为4.8,9.6和48 nm的Mo/V纳米多层薄膜的互扩散行为.Fick扩散定律和Cahn-Hilliard扩散方程等经典扩散定律和非线性动力学离散模型均可合理描述较大扩散尺度的扩散,随着扩散尺度的减小,经典扩散定律偏差逐渐增大,纳米尺度下的扩散需用非线性动力学离散模型描述.

纳米尺度下体系自由能对扩散模型的影响

讨论了纳米尺度下体系自由能的改变对扩散模型的影响。随着体系尺度的逐渐减小,扩散模型由Fick扩散定律转变为Cahn-Hilliard扩散方程和非均匀体系非线性动力学扩散模型,原子的扩散系数也随体系自由能的变化呈现出与局部原子浓度紧密相关的趋势。纳米尺度下体系自由能的变化是导致扩散模型改变的根本原因,体系非均匀性对自由能的贡献越大导致需采用非均匀体系非线性动力学扩散模型描述扩散。

溶胶-凝胶法制备铥镱共掺杂Y_2Ti_2O_7粉末上转换发光特性研究

采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备1 mol%Tm3+、1 mol%Tm3+和10 mol%Yb3+共掺杂Y2Ti2O7粉末。Tm3+掺杂Y2Ti2O7为Y2Ti2O7相和微量TiO2相的混合结构,Yb3+共掺杂不改变Tm3+掺杂Y2Ti2O7相结构。在976 nm半导体激光器(LD)激发下,在430～500 nm和620～750 nm波长范围内获得了蓝色和红外上转换发光,分别对应于Tm3+的1G4→3H6和3H4→3H6跃迁。Yb3+共掺杂显著提高了Tm3+掺杂Y2Ti2O7的上转换发光强度。研究表明:随着LD激发电压增大,Tm3+-Yb3+共掺杂Y2Ti2O7上转换发光强度逐渐增大,且上转换发光强度随LD激发功率增大呈现两阶段变化规律;随着温度升高,Tm3+-Yb3+共掺杂Y2Ti2O7上转换发光强度逐渐降低,这是由无辐射弛豫速率随着温度升高而增加所致。

Sol-gel法制备Er^(3+)掺杂Yb_2Ti_2O_7粉末上转换发光特性

采用溶胶-凝胶法制备了8 mol%Er3+掺杂单一Yb2Ti2O7相粉末.976 nm半导体激光器激发Er3+掺杂Yb2Ti2O7粉末获得中心波长524、548 nm的绿色和660 nm的红色上转换发光,绿色和红色上转换发光强度(Igreen、Ired)随激光泵浦功率的增大而增强,且绿色和红色上转换发光均为双光子吸收过程.随着Er3+掺杂Yb2Ti2O7粉末温度的升高,Igreen和Ired逐渐减弱但强度比Igreen/Ired逐渐增大,中心波长524和548 nm的绿色上转换发光强度比I524/I548也逐渐增大.绿色上转换发光与温度的依赖关系使得Er3+掺杂Yb2Ti2O7粉末在光学高温传感器方面具有潜在应用.

Li^+共掺杂对掺Er^(3+):TiO_2上转换发光的增强作用

采用非水性溶胶-凝胶法制备了0.1%Er^(3+)(摩尔分数,下同)、0%～2%Li^+共掺杂TiO_2粉末,在980nm半导体激光器(LD)激发下获得了中心波长526nm、550nm的绿色和663nm的红色上转换发光。Li^+共掺杂对掺Er^(3+):TiO_2的相结构未产生影响,但极大增强了上转换发光强度。随Li^+共掺杂摩尔分数的逐渐增大,绿色和红色上转换发光强度先增大后减小,当Li^+摩尔分数为1%时,上转换发光强度达到最大,绿色和红色上转换发光强度分别比掺Er^(3+):TiO_2提高了约330倍、30倍和60倍。Er^(3+)、Li^+共掺杂TiO_2粉末的绿色和红色上转换发光均为双光子吸收过程。Li^+共掺杂不改变Er^(3+)的上转换发光机制,但破坏了Er^(3+)的局部晶体场对称性,影响了Er^(3+)内部4f能级的跃迁几率,导致上转换发光强度增强。

Li^+共掺杂对Er^(3+)-Yb^(3+):TiO_2紫外、可见和红外发光同步增强研究(英文)

采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备了Li+共掺杂的Er3+-Yb3+∶TiO2粉末。976 nm激光激发下在波长350~1700 nm范围内观察到了紫外、蓝色、绿色和红色上转换发光和红外下转换发光。随着Li+共掺杂浓度由0增大到20mol%,Er3+-Yb3+∶TiO2的紫外、可见和红外发光强度同步增强。低Li+共掺杂浓度引起的Li+固溶以及高Li+共掺杂浓度引起的相变过程相继破坏了Er3+的晶体场对称性,导致紫外、可见和红外发光显著增强。结果表明共掺杂Li+是一种提高Er3+掺杂材料发光性能的有效方法。

二元系纳米多层薄膜非线性互扩散研究

采用非均匀体系非线性动力学离散模型计算AB二元系纳米多层薄膜的非线性互扩散,研究了A、B原子间作用力之差VBB-VAA和有序能V对纳米多层薄膜浓度分布和界面结构的影响。对于V≤0的纳米多层薄膜,随着VBB-VAA由0减小到-0.05eV,扩散过程中多层薄膜浓度偏离对称分布,界面由宽化向平直转变,有序能V由0减小到-0.025eV,导致多层薄膜的扩散速度加快。当V>0时,扩散过程中多层薄膜出现相分离趋势导致的上坡扩散,初始宽化互混的界面变得平直,且随着VBB-VAA由0减小到-0.05V,多层薄膜扩散过程中形成的浓度起伏长大成为新的亚层。AB二元系纳米多层薄膜扩散过程中的浓度分布和界面结构演变与扩散非对称性系数m′、有序能V和初始时刻的浓度梯度有关。

适应市场需求的光电子实验中心建设与创新

介绍了大连民族学院物理与材料工程学院光电子实验中心结合市场对光电子技术专业人才需求,推行需求导向型实验教学体系建设,将光电子专业实验规划为专业基础实验,综合性、设计性实验,科研创新实验和面向企业的大型仪器实验4个层次,在培养光电子专业人才方面做出了有效的探索和实践.

Sol-gel法制备Er^(3+)-Yb^(3+)共掺杂Al_2O_3粉末光致发光特性

采用异丙醇铝 [Al(OC3H7) 3]为前驱体 ,溶胶 凝胶 (Sol gel)法制备Er3+ Yb3+共掺杂Al2 O3粉末 实验结果表明 :90 0℃烧结的粉末为固溶Er3+、Yb3+的γ (Al,Er,Yb) 2 O3相和少量θ (Al,Er,Yb) 2 O3相的混合物 Er3+ Yb3+共掺杂Al2 O3粉末具有中心波长为 1.5 33μm的光致发光 (PL)特性 1mol %Er3+和 1mol%Yb3+共掺杂的Al2 O3粉末的PL强度较 1mol %Er3+掺杂提高 2倍 ,半峰宽从 5 3nm增加到 6 3nm 随泵浦功率的提高 。

异丙醇溶液中电化学法制备类金刚石薄膜的研究

采用电化学方法,以分析纯的异丙醇溶液作为碳源,低温(60～70℃)常压条件下,在(100)硅片上沉积了类金刚石薄膜。利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱仪(Raman)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)表征了薄膜的表面形貌和结构。结果表明,电解异丙醇溶液可以获得表面均匀致密且sp3碳含量较高的含氢类金刚石薄膜。

用于奥氏体不锈钢AISI304上的生物医学纳米涂层Al_2O_3的耐腐蚀性(英文)

奥氏体不锈钢、钴-铬合金、钛及其合金经常被用作医用植入材料。在这些金属材料中,奥氏体不锈钢是最常用的材料。然而,它在侵蚀性生物效应的长期作用下容易受到局部侵蚀。为了改进奥氏体不锈钢的抗磨损和耐腐蚀的效应,已经研究了几种不同的表面改性技术[1,2].本文的研究是采用具有耐腐蚀性的生物医学纳米涂层Al2O3涂复在奥氏体不锈钢AISI304的表面上,工艺中是采用溶胶-凝胶方法和浸入技术,并使用电化学极化进行测量.

Yb^(3+)掺杂对Er^(3+):NaYF_4上转换发光的调制作用

采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备了2mol%Er3+、0,20和80mol%Yb3+共掺杂NaYF4上转换发光粉末.Er3+:NaYF4为α-NaYF4相和β-NaYF4相的混合结构,Yb3+共掺杂促进了β相到α相的转变.在976nm半导体激光器(LD)激发下获得了对应于Er3+的2 H11/2/4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2跃迁的绿色和红色上转换发光.随Yb3+掺杂浓度增大,绿色和红色上转换发光强度(Igreen和Ired)先增大后减小,强度比Igreen/Ired逐渐减小,对应2 H11/2/4S3/2→4I15/2跃迁的两个绿色上转换发光强度比(IH/IS)逐渐增加.表现为Er3+:NaYF4上转换发光随Yb3+浓度增大发生了调制,颜色由绿色逐渐变为黄色和红色.Yb3+掺杂对Er3+:NaYF4上转换发光的调制与Yb3+-Er3+间的能量传递紧密相关.

原位SiN_x掩膜生长GaN材料的应力及其对光学性质的影响(英文)

研究了以金属有机化学气相沉积方法生长在SiNx掩模层的GaN的应力状态,以及应力对光学性质的影响。通过微区拉曼光谱对应力进行了表征,结果显示,随着SiNx掩模淀积时间的增加,其上生长的GaN应力会相应地,释放。相应地,低温光致发光测试显示,施主束缚激子发光峰峰位出现明显的红移。我们认为,随着SiNx掩模淀积时间的增加,掩模覆盖度的增大,促进了侧向外延的生长,释放了压应力,进而影响了材料的光学性质。

Tm^(3+)-Yb^(3+)共掺杂NaYF_4蓝色上转换发光粉的合成及其性质研究

采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备出2%Tm3+、0%～98%Yb3+(摩尔分数,下同)共掺杂NaYF4蓝色上转换发光粉。Yb3+共掺杂促进了Tm3+掺杂NaYF4由β相到α相的转变。在976nm半导体激光器(LD)激发下,在430～500nm和620～750nm范围内获得了蓝色和红色上转换发光。随着Yb3+共掺杂浓度的增大,蓝色上转换发光强度先增大后减小,当Yb3+共掺杂为20%时获得了最强的蓝色上转换发光。随着LD电压的增大,蓝色上转换发光也逐渐增强。探讨了相应的发光机理。

Sol-gel法制备Er^(3+)掺杂Yb_2Ti_2O_7薄膜及其上转换发光特性研究

采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法和旋涂法在单晶硅片表面制备了5%(摩尔分数)Er3+掺杂的Yb2Ti2O7薄膜。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对薄膜的相结构和表面及截面形貌进行了表征,通过荧光光谱仪检测了薄膜的上转换发光特性。结果表明:Er3+掺杂的Yb2Ti2O7薄膜为单一面心立方Yb2Ti2O7相结构,薄膜表面较光滑平整,颗粒尺寸约为80nm。976nm半导体激光器(LD)激发Er3+掺杂的Yb2Ti2O7薄膜获得了较强的绿色、红色和红外上转换发光,分别对应于Er3+的2 H11/2/4S3/2→4I15/2、4F9/2→4I15/2和4S3/2→4I13/2跃迁。Er3+掺杂Yb2Ti2O7薄膜的绿色和红色上转换发光均为双光子吸收过程。Er3+掺杂Yb2Ti2O7薄膜和粉末的上转换发光光谱还出现了绿色和红色上转换发光强度的变化。

试验优化设计Er^(3+)-Yb^(3+)共掺杂Gd_2Ti_2O_7上转换发光特性

采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备了Er^(3+)-Yb^(3+)共掺杂Gd2Ti2O7纳米晶粉末,通过试验优化设计的理论建立了Er^(3+)-Yb^(3+)掺杂浓度与发光强度的回归方程,利用遗传算法优化计算出方程的最优解Er^(3+)、Yb^(3+)掺杂浓度分别为5.60%(物质的量分数)和13.43%。Er^(3+)-Yb^(3+)共掺杂Gd2Ti2O7纳米晶粉末为单一面心立方Gd2Ti2O7相结构,随Yb^(3+)共掺杂浓度增加,X射线衍射峰逐渐向高角偏移。在976 nm激光激发下,Er^(3+)-Yb^(3+)共掺杂Gd2Ti2O7获得了分别对应于Er^(3+)的2H11/2/4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2跃迁的绿色和红色上转换发光,且绿色和红色发光均为双光子吸收过程。研究了最优样品上转换发光与温度之间的关系,发现绿色上转换发光具有优良的温度传感特性,对红色上转换发光的温度猝灭进行了解释。

Optical temperature sensor based on up-conversion fluorescence emission in Yb^(3+):Er^(3+) co-doped ceramics glass

yb^3＋：Er^3＋ co-doped oxy-fluoride ceramics glass has been prepared. The mechanism of up-conversion emissions about Er^3＋ was discussed, and the temperature properties of green up-conversion fluorescence between 303 and 823 K were investigated. The results show that the sensitivity of this sample reaches its maximum value, about 0.0047 K^-1, when the temperature is 383 K, indicating that this kind of sample can be used as high temperature and high sensitivity optical temperature sensor.

民族高等院校光电子专业建设及应用型人才的培养

随着经济的发展,社会对人才要求的逐步提高,高等院校尤其是民族高等院校在进行人才培养的过程中,更应注重对应用型人才的培养。对目前民族高等院校光电子专业建设及人才培养模式的现状进行分析,并提出了相应的优化措施。

新冠疫情期间大学物理实验线上教学——在大连民族大学的实践与探索

在新冠肺炎疫情期间,为保证“大学物理实验”课程顺利进行,大连民族大学物理实验中心利用虚拟仿真实验平台和企业微信直播互动平台等多种教育资源,采用线上教学模式授课,积极研究新型教学方法和评价体系,很好地完成了特殊时期的实验教学任务并获得了较好的教学效果。总结此次实践和研究经验,在今后的物理实验教学中可以将传统实验与虚拟仿真实验各自的优点相结合,形成线上、线下多元化的教学模式,使其成为提高教学质量的一种新途径。

大学物理实验绪论课教学体会

绪论课是大学物理实验课程中的第一堂课,这对实验部分既是引领又是打基础。如何激发学生理论学习的积极性,有效地提高绪论课的教学效果对大学实验教学起到至关重要的作用,本文依据实践经验对绪论课的教学工作进行了分析和探讨。