上光所研发出掺杂稀土离子的磷酸盐全固态光子晶体光纤

具有高损伤阈值和非线性阈值以及良好散热能力的大模场光子晶体光纤（PCF）一直是国内外研究的重点。中国科学院上海光学精密机械研究所在国际上首次提出了稀土离子掺杂的软玻璃全固态光纤概念。该方案利用低折射率的玻璃取代了空气孔，避免了空气孔的存在带来的缺陷，使得全光纤激光器成为可能，同时软玻璃的使用也显著地提高了光纤的泵浦吸收率和非线性阈值。

稀土离子(Ce^(3+),Tb^(3+),Pr^(3+))掺杂重金属锗酸盐玻璃的光谱透过及抗辐射性能

从新型抗辐射闪烁体材料的应用背景出发 ,对某些稀土离子掺杂重金属锗酸盐玻璃进行了紫外与可见光谱区的透过性能及抗辐射性能的表征 ,重点讨论玻璃基质组成与短波截止波长之间的关系以及一些元素对玻璃抗辐射性能的影响。玻璃基质组成涉及GeO2 ,Gd2 O3,BaO ,SnO ,La2 O3,掺杂的稀土元素包括Ce3+ ,Tb3+ ,Pr3+ 。实验结果表明 :这些重金属锗酸盐玻璃的紫外截止波长适中 ( 35 0nm ) ,适于用作掺杂稀土离子的基质材料。Sn2 + 和Ce3+ 使玻璃的紫外截止波长明显红移 ,其原因与特殊的紫外吸收机理有关。在所加入的元素中 ,Sn2 +和稀土离子Ce3+ ,Tb3+ ,Pr3+ 均对玻璃的抗辐射性能有增强作用 ,其中以Ce3+ 抗辐射效应最为明显 。

稀土离子掺杂TiO_2光催化降解印染废水的研究

用溶胶-凝胶法制备了稀土离子(Nd3+,Sm3+)掺杂TiO2的催化剂,以染料活性嫩黄溶液为目标降解物,研究了2种催化剂的光催化性能。结果表明,同等实验条件下,Nd3+掺杂TiO2比Sm3+掺杂TiO2的降解效果好,当活性嫩黄溶液的初始浓度为100 mg/L,pH=3,Nd3+掺杂TiO2投放量为3 g/L,H2O2加入量为0.3 mL/L时,其降解率可达到92.7%。

稀土离子掺杂改性TiO_2光催化剂

TiO2较宽的禁带宽度和低的量子转换效率限制了其实际的应用,对TiO2进行改性以克服上述两方面问题一直是光催化领域研究的重点。稀土元素因其独有的电子结构和光学性质,在离子掺杂改性TiO2研究中受到重点关注。主要介绍了稀土离子掺杂改性TiO2所形成杂质能级的位置对改善其光催化性能的作用机理;综述了稀土离子掺杂对TiO2的晶型、晶粒尺寸和光谱吸收的影响;最后提出了目前研究存在的问题及发展趋势。

温度对稀土离子掺杂ZBLAN玻璃上转换发光的影响

研究了Ｅｒ３＋，Ｐｒ３＋和Ｙｂ３＋共掺杂ＺＢＬＡＮ玻璃在９６０ｎｍ激光泵浦下的上转换发光的温度特性．温度变化范围为室温到３００℃．结果表明Ｐｒ３＋离子的发光强度随温度的增加，先增加；达到极大后，随温度的增加下降．Ｅｒ３＋发光强度随温度增加单调下降．

稀土离子掺杂及制备方法对钛酸盐发光材料性能影响的研究及展望

钛酸盐发光材料是一类新型的功能材料,物理化学性能稳定。由于钛酸盐具有较低声子能量和高振动频率,宜用作发光基质材料。综述了不同稀土离子掺杂对钛酸盐发光材料性能的影响,总结了钛酸盐发光材料的制备方法以及各种方法制备的产品形貌及性能等特点,并提出了今后可能的研究与应用发展方向。

稀土离子(Gd^(3+),Ce^(3+)/Ce^(4+),Eu^(3+))对Tb^(3+)掺杂硅酸盐玻璃发光性能的影响

研究了Gd3+,Ce3+/Ce4+,Eu3+对Tb3+掺杂硅酸盐玻璃发光性能的影响。结果表明:Tb3+掺杂硅酸盐玻璃可以发出弱蓝光(400~460 nm)和较强的绿光(480~600 nm)。Gd3+对Tb3+的发光起敏化作用,可提高Tb3+掺杂硅酸盐玻璃的发光强度。在空气中熔制的玻璃中Ce3+和Ce4+同时存在,Ce3+对Tb3+发光起敏化作用;而Ce4+对Tb3+发光起淬灭作用。由于Ce4+比例比较高,CeO2加入导致Tb3+发光强度降低,同时也缩短了Tb3+发光余辉。加入Eu2O3时,Eu3+自身发光分散了激发Tb3+发光的能量,使Tb3+的特征发射强度降低。

铒离子与其它稀土离子共掺杂特性研究

掺铒光纤放大器设计应用于多波段放大,铒离子与其它稀土离子共掺杂所特有的宽吸收谱特性,使其在高功率放大器和高功率激光器的应用中得天独厚。为得到更宽放大带宽,最主要的是改变掺杂光纤的光谱性能。本文涉及的铒与镱、铥以及镧共掺杂光纤是采用MCVD工艺制备的,主要研究了离子浓度和掺杂比例对光纤光谱性能的影响。发现EDF的吸收与铒离子掺杂浓度以及铒离子与其它稀土离子的掺杂比例有关,同时通过加入其它稀土离子可以加宽EDF的吸收带。

稀土离子Er^3＋掺杂Bi2WO6的第一性原理计算及可见光催化性能研究

采用溶剂热法合成了稀土离子Er^(3+)掺杂Bi_2WO_6光催化剂。采用密度泛函理论(DFT)研究了Er^(3+)掺杂Bi_2WO_6的晶体结构和电子结构。DFT计算结果表明,Er^(3+)掺杂后在价带顶形成了Er杂质能级,Bi_2WO_6的带隙减小,有利于光生电子的生成和光生载流子的复合。实验结果表明,Er^(3+)掺杂量对Bi_2WO_6的显微形貌影响不大。掺杂Er^(3+)后,Bi_2WO_6的光催化性能得到显著提高,当掺杂4%摩尔比的Er^(3+)时,产品的光催化性能最好,可见光照射150分钟后,可降解91.5%的罗丹明B,较未掺杂Bi_2WO_6的光催化性能提高了83%。

稀土离子(Eu3+,Tb3+,Ce3+)掺杂ZnAl2O4/SiO2微晶玻璃的制备与发光性能(英文)

采用凝胶法分别制备出4.5ZnO-5.5Al2O3-90SiO2(ZAS)以及ZAS∶RE3+(RE=Eu,Tb,Ce)透明微晶玻璃。利用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和荧光光谱仪(PL)等测试手段,研究了稀土离子掺杂浓度对ZAS微晶玻璃的结构和发光性能的影响。XRD结果表明,ZAS∶RE3+(RE=Eu,Tb,Ce)微晶玻璃包含ZnAl2O4晶相和SiO2非晶相,ZnAl2O4平均晶粒尺寸约为30 nm,稀土离子的掺杂没有显著改变原来的ZnAl2O4晶体结构。TEM结果表明,900℃时ZnAl2O4从ZAS体系中析出。PL光谱显示,Eu3+存在5D0→7F2跃迁,ZAS∶Eu3+在611 nm处发出强烈的红色光;由于Tb3+的5D4→7F5跃迁,ZAS∶Tb3+在541 nm处发出明亮的绿色光;ZAS∶Ce3+在381 nm处显示了蓝光发射,对应于Ce3+的5d→4f轨道跃迁。ZAS∶RE3+(RE=Eu,Tb,Ce)的PL发射光谱存在着浓度猝灭现象,Eu3+、Tb3+和Ce3+的最佳单掺杂摩尔分数分别为20%、20%和3%。CIE色度图表明,ZAS∶RE3+(RE=Eu,Tb,Ce)的色坐标分别位于红光、绿光和蓝光区域。实验结果表明,ZAS∶RE3+(RE=Eu,Tb,Ce)微晶玻璃是一种良好的可用于全色显示的白光LED材料。

B位稀土Y^(3+)掺杂增强BNBST弛豫铁电陶瓷的介温稳定性与储能特性研究

采用固相法制备了(Bi_(0.5)Na_(0.5))_(0.65)(Ba_(0.3)Sr_(0.7))_(0.35)Ti_(1-x)Y_(x)O_(3)(缩写为BNBSTY_(100x),x=0、0.02、0.04、0.06、0.08、0.10)陶瓷,系统研究了B位稀土Y3+掺杂对BNBST陶瓷的相结构、微观结构、介电性能及储能特性的影响。结果表明:当Y^(3+)掺杂量较少时(x≤0.04),陶瓷呈现单一的赝立方钙钛矿结构;当Y^(3+)掺杂量较大时(x≥0.06),出现了第二相Y_(2)Ti_(2)O_(7)。Y^(3+)掺杂后,陶瓷晶粒逐渐细化且致密度及均匀性良好,陶瓷的介电峰逐渐被抑制并拓宽展平,介温稳定性获得改善,提高了高温条件下的阻抗值。同时,陶瓷的P-E电滞回线显著变细,所制备的BNBSTY_(6)陶瓷在100 kV·cm^(-1)的低电场下实现了高的有效储能密度(Wrec=1.27 J·cm^(-3))和储能效率(η=89%),并具备良好的温度、频率稳定性和抗疲劳循环特性,可作为陶瓷电容器候选材料在较宽温度范围内使用。

稀土离子掺杂钠钙硅玻璃的光学性能和光谱特性

通过分光光度计和荧光光谱仪分别测试了几种稀土离子在钠钙硅玻璃中的光学性能和光谱特性,总结了不同稀土离子的吸收峰、发射峰及对应的能级跃迁。结果表明:Ce、Sm、Eu、Tb和Dy 5种稀土离子吸收紫外光并发射可见荧光;Sm、Dy和Yb 3种稀土离子吸收近红外光。

不同烧结温度La/Ce稀土离子掺杂CBN陶瓷的电性能研究

采用传统固相烧结工艺制备了多元稀土离子La/Ce掺杂CaBi_(2)Nb_(2)O_(9)(CBN)陶瓷,分析了不同烧结温度对陶瓷晶体结构、显微形貌以及电学性能的影响。X射线衍射分析数据表明:当烧结温度为1000~1150℃时,陶瓷物相结构表现出单一铋层状晶体结构;而当烧结温度为1200℃时,陶瓷中出现Ca_(2)Nb_(2)O_(7)的第二相杂质。随着烧结温度的增加,陶瓷的晶粒尺寸明显增大,陶瓷晶粒的显微形貌由圆球状向圆盘状变化。对不同烧结条件制备的掺杂CBN陶瓷样品的介电性能、直流电阻性能以及压电性能进行研究,发现随烧结温度的增加,掺杂CBN陶瓷的居里温度由935℃下降至915℃,高温(500℃)直流电阻率由3 MΩ·cm下降至0.76 MΩ·cm。烧结温度为1150℃时,La/Ce-CBN陶瓷性能最优,压电常数d 33达16.6 pC/N,850℃高温老化2 h后,d 33下降至15.1 pC/N,表现出良好的温度稳定性。

稀土离子掺杂微纳激光器研究进展

微纳激光器能够将器件的物理尺寸缩小至微米甚至纳米级别,在集成光路和纳米技术等科技前沿领域有巨大的应用前景。在众多材料中,稀土离子掺杂激光增益微纳材料具有制备成本低、环境稳定性好、光谱丰富(紫外‑中红外)等独特优点,是一种理想的激光增益微纳材料。近年来,各种设计巧妙的稀土离子掺杂激光增益微纳材料的涌现,以及新型微纳光学谐振腔的设计和制造,大大促进了新兴稀土离子掺杂微纳激光器的发展。本文将从微纳激光器的基本组成出发,简要介绍新型稀土离子掺杂激光增益微纳材料的设计与制备,以及微纳光学谐振腔的基本原理;然后综述近期出现的具有代表性的稀土离子掺杂微纳激光器,讨论其制备工艺及激光性能。

稀土离子掺杂情况对于磷酸镧发光性能的影响

磷酸镧是一类化学性质比较稳定的优质的发光材料。如果能够将稀土离子与磷酸镧相结合起来,就能够成为一种发光性能更好的发光材料,这个新形成的发光材料的热稳定性较于其它的发光材料来讲更高。本文通过分析稀土离子的发光机理和光谱特性,并从另一个方面详细的分析了稀土离子掺杂情况对于磷酸镧发光性能的影响。希望能使更多人对稀土离子不同的掺杂情况对磷酸镧发光性能有更深的理解,从而不断推进我国荧光制品发光性能的研究和发展。

静电纺稀土离子掺杂无机纳米发光材料的研究现状

以三价铕离子与铽离子掺杂无机纳米发光材料为例,介绍了近年来国内外采用静电纺丝方法制备稀土三价离子掺杂无机纳米材料的发展现状,详述了不同纳米材料存在形式对发光性能的影响。静电纺丝法制备发光纳米材料工艺简单,发光纳米材料易于回收且性质稳定,但发光性能未能明显增加且部分材料柔性较差,仍需进一步提高。展望了静电纺稀土离子掺杂无机纳米发光材料未来发展趋势和应用前景,指出提高纳米发光材料的发光效率和制备柔性纳米发光膜是提高其应用价值的关键。

一种透明的稀土离子掺杂六方氟化钇钠氟氧微晶玻璃及其制备方法

本发明提供一种透明的稀土离子掺杂六方氟化钇钠氟氧微晶玻璃及其制备方法。所述玻璃组成为：Si02：50％-70％，A12O3：3％-12％，Na20：15％-20％，NaF：5％-12％，YF3：5％～12％，上述组成之和为100％；

水热法制备稀土掺杂纳米TiO_2薄膜及光催化降解性能研究

以Ti(SO4)2水溶液为前驱物,尿素为沉淀剂,采用水热法在玻璃基片上制备了稀土离子掺杂的TiO2薄膜。以薄膜对紫外光吸收值为指标,考察了水热反应时间、镀膜次数、掺杂稀土离子的种类、掺杂量对紫外光吸收性能的影响,确定了掺杂薄膜最佳制备条件:在1.0mol/L尿素溶液中,温度为160℃,反应10h,镀膜两次,稀土最佳掺杂量为n(La)=0.9%或n(Eu)=1.1%(n为摩尔比),掺镧元素的效果好于掺铕元素。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对所制备的TiO2薄膜的相结构及形貌进行了分析和表征,结果表明,所制备的薄膜均匀、致密、无可视缺陷。以甲基橙为光催化降解的探针化合物,探讨了TiO2薄膜光催化降解性能,结果表明,掺杂稀土离子的TiO2薄膜对光催化降解性能远优于未掺杂的TiO2薄膜。

掺杂稀土钒酸钇RE:YVO_4晶体荧光光谱性质的研究

采用Czochralski方法生长了透明均匀的含Tm3 + ,Er3 + ,Yb3 + 稀土离子的YVO4晶体 ,室温下测量了各晶体试样在 32 6和 6 5 8nm泵浦光激发下的荧光光谱 ,分析了不同掺杂浓度和稀土离子的各晶体试样中的荧光光谱性质 。