不同热化学还原LiNbO_3：Ti或Mn晶体杂质电荷态和点缺陷

采用光学吸收和电子顺磁共振（ＥＳＲ）技术表征不同热化学还原ＬＩＮｂＯ３：Ｔｉ，Ｍｌｉ（ＬＮ：Ｔｉ，Ｍｎ）和纯的Ｌｉ／Ｎｂ＝０．９４５一致熔化ＬｉＮｂＯ３（ＬＮ）晶体的热力学还原习性．将ＬＮ：Ｔｉ（厚度为１ｍｍ）样品放在Ｌｉ２ＣＯ３中、６００℃、保温７ｈ，产生６９０ｕｒｎ（～１．８ｅＶ，Ｔ＝６７％）和峰值靠近７８５ｎｍ（Ｔ＝７１％）的７７０￣８１０ｎｍ光学吸收带，它们分别对应于Ｔｉ（３＋）的２Ｔ→２Ｅ跃迁以及室温稳定Ｆ＋心滞有一个电子的氧空位）．经真空１．２Ｐａ，８００℃２ｈ还原后，存在峰值为６７５ｎｍ（Ｔ＝５２％）的４８０～７８０ｎｍ平滑吸收带，它们是Ｔｉ（３＋）、Ｆ心和Ｆ＋心重叠吸收，但是，在Ａｒ气氛下、９００℃、８ｈ处理后，仅能看到峰值在６７５ｎｍ（Ｔ＝５２％）的６００～７８０ｎｍＴｉ（３＋）的弱吸收．来自未处理ＬＮ：Ｔｉ晶体的室温和Ｘ带的ＥＳＲ＄观察到ｇ＝４．３４８，共振磁场０．１５２ＴＨ（ｐ－ｐ）＝０．０１６３Ｔ微波吸收峰，以及四组精细结构Ｂ线（每一ｆｓ线是由６条超精细结构ｈｆｓ组成），ｇ值从３．４６０～１．６７９吸收，它们分别归为于晶体杂质Ｆｅ（３＋）和Ｍｎ（２＋）离子．真空还原后，Ｆｅ（３＋）的?

ZrO_2-Y_2O_3∶Co或Ce晶体热处理前后的杂质电荷态和禁带迁移

空气中生长(YSZ)ZrO_2-Y_2O_3(88∶12mol%)∶0.3wt%CoO 晶体的透射光谱呈现二个部分:<500nm 短波部分强的非结构吸收归为 Co^(3+)+O^(2-)→Co^(2+)+O^-电荷转移;以及六配位 Co^(2+)离子特征吸收,~4T_1(F)→~4T_1(P)560nm 和~4T_1(F)→~4A_2(F)605nm.该晶体经木炭包裹下加热到900℃后,除了禁带从3.97ev 变为4.43eV 外,短波部分和500～800nm(特别是500～605nm)范围吸收降低,然而,整个谱形尚无变化.未处理晶体包含 Co^(3+)和 Co^(2+),特殊热处理使 Co^(3+)转化为 Co^(2+),晶体由紫色变为蓝色.原来吸收边(3.97eV)是氧的 p 价带的电子到 Co^(2+)+F^+激发态造成的,4.43eV 新的吸收边认为是直接光学还原 Zr^(4+)→Zr^(3+)以及部分未还原 Co^(2+)离子共同作用.YSZ∶0.3wt%CeO_2晶体经真空、1300℃、6h 还原后,连结 Ce^(3+)离子基态~4F_(5/2)(4f)到5d 态跃迁的380～600nm(峰值在460nm)宽带吸收增加,晶体颜色由浅黄色变为桔黄.它的禁带由4.00eV 变为4.43eV.为了证实 YSZ∶Ce 晶体缺陷结构的存在和杂质离子价态,测量了这个晶体热处理前后的电子顺磁共振(ESR).由单电荷(Y_(Zr)V_0)′自由自旋和 Fe^(3+)离子的 ESR 信号变化,反推铈杂质在 YSZ 晶体中的价态变化.