电负性评估稀土离子电荷转移跃迁理论及在量子调控发光中的应用

发光过程中存在微观粒子之间的相互作用,可将其归结为量子行为。而稀土晶态材料作为发光的载体,包含了晶格、电荷、自旋以及轨道在内的多种自由度。稀土离子在晶体中可以看作一种无机晶格活性掺杂剂。由于稀土离子半径较大,其掺杂到晶体中容易引起晶格畸变,形成空位缺陷,并进一步导致晶体的电子结构和晶格环境发生改变,形成缺陷、晶格、电子结构等多尺度结构。由稀土离子掺杂引起的缺陷可以归结为局域对称性破缺,影响晶格自由度。此外,稀土离子f电子的复杂性导致了体系中的电荷、自旋、轨道等自由度的不稳定性。因此,通过多自由度耦合方法可以明确稀土晶态材料中发光来源的本质。通过电负性评估稀土离子电荷转移跃迁理论,可以将稀土晶态材料中离子尺度的晶格自由度,以及电子尺度的电荷、自旋以及轨道自由度整合起来,实现稀土晶态材料发光的量子调控。本文主要论述电负性评估稀土离子电荷转移跃迁理论及其在量子调控发光中的应用。

反射近红外辐射涂料的研究

根据电荷跃迁理论和能带理论,分析了红外反射材料物质的结构特征。理论上的近红外反射材料应该是电导率高、禁带宽度不在0.5～3.1eV范围内的物质。锐钛矿型和金红石型的TiO_2符合此要求。本文作者利用空心玻璃微珠的高热阻,研究了用TiO_2包覆的空心玻璃微珠作热反射材料的方法,并制备了对近虹外线反射率超过80%的涂料。