含Ag量子点钠硼硅玻璃的三阶非线性光学性质

以正硅酸乙酯、硼酸、金属钠为前驱体采用溶胶-凝胶法合成含 Ag 量子点的钠硼硅玻璃。X 射线粉末衍射（XRD） 分析 Ag 量子点具有立方相。通过透射电子显微镜 （TEM） 和高分辨透射电子显微镜 （HRTEM） 测定量子点的尺寸和分布, 结果显示在玻璃中量子点呈规则的球形, 并且尺寸在 5~13 nm 之间。紫外-可见（UV-Vis）吸收光谱仪得到 Ag 量子点的表面等离子体共振吸收峰大约在 406 nm 附近; 利用飞秒 Z-scan 技术在 800 nm 波长处用飞秒钛宝石激光辐照对 Ag 量子点玻璃的非线性光学性质进行研究, 该玻璃的非线性折射率 γ、 非线性吸收系数 β 和三阶非线性极化率 χ（3）分别为 –1.72×10-17m2/W, 9.96×10-11m/W, 1.01×10-11esu。

Bi_2S_3纳米晶掺杂钠硼硅玻璃的三阶非线性光学性质

利用溶胶-凝胶方法制备了1 wt%Bi2S3纳米晶掺杂钠硼硅玻璃.利用X射线粉末衍射仪(XRD),X射线光电子能谱(XPS),透射电子显微镜(TEM),X射线能量色散谱(EDX),扫描模式透射电子显微镜(STEM)以及高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对Bi2S3纳米晶在钠硼硅玻璃中的形貌和微结构进行了表征,同时,利用飞秒Z扫描技术在波长为770 nm对该玻璃的三阶非线性光学性能进行了分析测试.结果表明,尺寸为10～30 nm的Bi2S3正交晶系纳米晶在钠硼硅玻璃中形成,该玻璃的三阶非线性光学折射率γ、三阶非线性吸收率β和三阶非线性极化率χ(3)分别为5.90×10-16 m2/W、7.35×10-9 m/W和4.55×10-18 m2/V2.其中,该玻璃的三阶非线性极化率值比未经掺杂的钠硼硅玻璃(χ(3)=1.09×10-22 m2/V2)高出4个数量级,这表明,随着Bi2S3纳米晶的引入,该玻璃的三阶非线性光学性能将得到显著的提高.

掺杂CuCl钠硼硅玻璃的溶胶-凝胶方法制备及非线性光学性质

采用sol-gel方法以Na2O-B2O3-SiO2系统玻璃为基体,采用不同浓度的盐酸溶液为CuCl的先驱体溶剂,在500-600℃的温度范围内烧成了掺杂CuCl的钠硼硅玻璃,详细地研究了氯化亚铜的浓度及其先驱体溶剂对溶胶-凝胶及玻璃性质的影响,讨论了CuCl在钠硼硅干胶中的生成机制,研究了烧结条件对干胶转变成玻璃性质的影响,并研究了这种材料的光学性质,首次报道了掺杂CuCl的Na2O-B2O3-SiO2系统玻璃在1.33μm处的三阶非线性折射率,n2=3.3×10-20m2/W.

钠硼硅玻璃Sol-Gel法制备及可见和近红外发光特性

用溶胶-凝胶方法以正硅酸乙酯、硼酸、乙醇钠为先驱体,盐酸为催化剂合成了钠硼硅玻璃,该均质基玻璃的化学组成为:5.74Na2O-21.38B2O3-72.88SiO2 (NBS).用氩离子激光器488 nm为激发光源,硅探测器检测可见光,对制备的玻璃进行了发射光谱检测,在可见光区域发现了非常强的发光,呈现强的、宽的发射带510nm～780nm,峰值位置位于541 nm和615 nm.简要讨论了发射光谱的特性和结构的起因.

用Raman光谱研究P_2O_5和M_0O_3对钠硼硅玻璃结构的影响

本文用Raman光谱研究了钠硼硅基础玻璃的结构及高价氧化物P_2O_5和M_0O_3对其结构的影响。结果表明,钠硼硅玻璃结构符合“基因模型”理论,M_0O_3以其阳离子的高场强作用使结构中三配位硼增加,而P_2O_5受配位关系制约使结构中四配位硼增加。

紫外红外强吸收钠硼硅玻璃的制备与研究

采用高温熔融法,在钠硼硅玻璃体系中掺入稀土与金属氧化物制备了紫外红外强吸收的节能环保玻璃,并研究了不同稀土与金属氧化物掺杂量对玻璃光学、热学及结构等性能的影响。研究表明:在保证一定可见光透过率的前提下,通过调节稀土与金属氧化物的量可提高紫外红外吸收:随着CeO_2和TiO_2共掺杂量增加,玻璃的紫外透过率随着掺杂量增加而明显下降,而近红外透过率却上升;随着Fe_2O_3和SnO_2共掺杂量增加,玻璃的紫外、可见光和近红外透过率随着掺杂量增加而明显下降;当CeO_2、TiO_2、Fe_2O_3和SnO_2掺杂质量百分数分别约为0.6%、1%、0.6%和1%时,紫外平均透过率Tuv≤5%,近红外平均透过率Tir≤20%;同时,此钠硼硅玻璃热学和机械性能等较好于普通钠钙硅玻璃。

钠硼硅玻璃水侵蚀机理的研究

<正> The dissolved quantity of 10 Na2O.18B2O3-72 SiO2(mol%) glass was measured and the-change of the un-and attacked surface of this glass by water was observed with photometric analysis and IRRS.ESCA methods. The corrosion mechanism of this glass was put forward. It has shown that the process which this glass was corroded in the water could be divided into two stages with the dissolved quantity-square root of time behaviour. Firstly the stable colloid film containing[BSiO4]-constitution was formed due to the leaching of Na2O and[BO3/2] trihedral constitution from the surface during the period of 0~120min. Secondly the Na2O and[BO3/2] trihedral constitution was leached through the loose colloid film continually, the colloid film was destroied because [BSiO4]- was isolated and dissolved daring the period of 120~180min.

ZnS∶Mn^(2+)纳米晶钠硼硅玻璃复合体的EPR研究

用熔融法制备了ZnS∶Mn2 +不同含量的钠硼硅玻璃 .发光和激发光谱测量发现Mn离子可能占据替位 (Mn2 +) sub和间隙 (Mn2 +) int两种格位 .进一步的电子顺磁共振 (EPR)实验证实了这一判断 ,并从EPR谱确认了 (Mn2 +) sub,(Mn2 +) int和Mn团 3种格位态的存在 .观测到 g因子和超精细结构 (HFS)常数随纳米晶粒径的减小而增大 .这可能是由于量子限域效应下ZnS的sp3 和Mn的 3d5 电子态杂化和表面态所引起的 .

阳极焊过渡层钠硼硅系玻璃薄膜的制备

采用射频磁控溅射法在Z rO2陶瓷衬底上制备钠硼硅系玻璃薄膜,目的是以这层薄膜作为过渡层实现Z rO2精细陶瓷与单晶S i之间的阳极焊,通过XRD、EDS和SEM等测试手段对薄膜的物质结构和化学成分进行了多方面的分析,结果表明这种工艺是可行的。

Bi_2O_3纳米晶玻璃三阶非线性光吸收性质的研究

利用溶胶凝胶法结合气氛控制方式合成了含Bi2O3纳米晶钠硼硅玻璃.利用X射线粉末衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、透射电子显微镜（TEM）、X射线能量色散谱（EDX）、扫描模式透射电子显微镜（STEM）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）以及选区电子衍射（SAED）对掺杂在钠硼硅玻璃中Bi2O3纳米晶的形貌和微结构进行了表征,同时,利用飞秒开孔Z-scan技术详细地研究了Bi2O3纳米晶玻璃在800 nm处不同激发光强度下的三阶非线性光吸收性质.结果表明,在钠硼硅玻璃中形成了尺寸小于10 nm的Bi2O3单斜晶系纳米晶.随着激发光强度的增强,该玻璃的三阶非线性光吸收性质产生由饱和吸收向反饱和吸收的转变.进一步,计算得到的该玻璃三阶非线性极化率χ（3）的数量级范围在10-19-10-18m2/V2之间.这一结果说明该玻璃具有良好的非线性光学性能,并且在光限幅器等非线性光学领域具有潜在的应用价值.

Na_2O-B_2O_3-SiO_2玻璃分相结构与工艺的关系

Na2 O B2 O3 SiO2 玻璃分相结构与分相工艺制度有着重要的联系。结合电子探针、扫描电镜和红外光谱测试手段 ,分析了不同的分相温度和不同的保温时间对分相结构的影响。结果表明 :分相温度越低 ,分相时间越长 ,分相程度越大 ,[BO3]向

含ZnS∶Mn^(2+)纳米晶玻璃中Mn^(2+)三种格位态的EPR研究

通过对ＺｎＳ∶Ｍｎ２＋ 不同含量的钠硼硅玻璃发光和激发光谱测量， 发现Ｍｎ 离子可能占据替位（Ｍｎ２＋ ）Ｓｕｂ 和间隙（Ｍｎ２＋ ）ｉｎｔ两种格位． 进一步的电子顺磁共振（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐａｒａｍ ａｇｎｅｔｉｃＲｅｓｏｎａｎｃｅ， ＥＰＲ）实验证实了这一判断， 并从ＥＰＲ谱确认（Ｍｎ２＋ ）Ｓｕｂ， （Ｍｎ２＋ ）ｉｎｔ和Ｍｎ 团三种格位态的存在． 观测到ｇ 因子和超精细结构（ＨＦＳ）常数随纳米晶粒径的减小而增大． 这可能是由于量子限域效应下ＺｎＳ的ｓｐ３ 和Ｍｎ 的３ｄ５ 电子态杂化和表面态所引起的．

AgIn合金量子点复合玻璃的制备及光学性质研究

采用溶胶–凝胶法结合气氛控制的技术制备了AgIn合金量子点掺杂钠硼硅基(NBS)玻璃。利用X射线粉末衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)以及选区电子衍射(SAED)对AgIn合金量子点在玻璃中的形貌和微结构进行了表征,并利用荧光光谱仪对该玻璃的荧光性质进行了研究。结果表明,在600℃热处理下钠硼硅玻璃中形成了尺寸分布在5 nm左右的均一的AgIn六方晶系量子点,而且分布在玻璃中的AgIn量子点在435 nm附近存在一个荧光峰,表明AgIn量子点掺杂NBS玻璃可以作为激光源、非线性介质和光子设备的候选玻璃。

掺杂CuInS_2纳米晶玻璃的三阶非线性光学性质

采用溶胶-凝胶法结合气氛控制制备了CuInS2纳米晶玻璃.利用X射线粉末衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对CuInS2纳米晶在玻璃中的形貌和微结构进行了表征,并利用飞秒Z扫描技术对该玻璃的三阶非线性光学性质进行了研究.结果表明,在钠硼硅玻璃中形成了尺寸分布为10 nm左右的均一的CuInS2四方晶系纳米晶.该玻璃体现出优良的三阶非线性光学性能,其三阶非线性光学折射率γ、吸收系数β和极化率χ(3)分别为8.57×10-16 m2/W,3.74×10-8 m/W和1.95×10-17 m2/V2.

Na2O-B2O3-SiO2系统溶胶-凝胶-玻璃转变过程反应机理

采用高温热饱和方法制备干胶时,水解和聚合反应继续进行,聚合反应使链状分子向枝状分子转变,Na2O-B2O3-SiO2系统干胶在100℃干燥后,Q2,Q3,Q43种类型的基团同时存在。当在600℃烧成的Na2O-B2O3-SiO2系统干胶时Q4基团占主要了,这时硅胶网络由较低聚合度变成较高聚合度的硅氧网络了。但在600℃烧成的Na2O-B2O3-SiO2系统玻璃对称性差,该峰对称性差的原因可以这样理解,即基团中Si原子有1个或2个被硼原子取代而导致的结果,即形成了Si-O-B键,在600℃得到加强,这一现象已经被红外吸收光谱的结果得到证实。

Na_2O-B_2O_3-SiO_2系统玻璃结构驰豫的研究

采用正硅酸乙酯、硼酸、乙醇钠作为先驱体,采用的先驱体溶剂分别为乙醇、乙二醇甲醚和乙醇。采用热饱和方法对样品进行处理制备大块干胶和玻璃,玻璃的化学组成为:5Na2O-23B2O3-72SiO2(质量分数,%,下同)。实验结果表明,用Sol-gel法制备的Na2O-B2O3-SiO2系统玻璃类似于熔制法得到的淬火玻璃的结构特性,内部质点无充分驰豫的条件。膨胀系数曲线为典型的熔制法淬火玻璃膨胀系数曲线。

Na_2O-B_2O_3-SiO_2系统玻璃结构驰豫的研究

采用正硅酸乙酯、硼酸、乙醇钠作为先驱体,采用的先驱体溶剂分别为乙醇、乙二醇甲醚和乙醇。用热饱和方法对样品进行处理制备大块干胶和玻璃,将处理好的凝胶玻璃进行膨胀系数曲线的测定。实验结果表明,用Sol-gel法制备的Na2O-B2O3-SiO2系统玻璃类似于熔制法得到的淬火玻璃的结构特性,内部质点无充分驰豫的条件。膨胀系数曲线为典型的熔制法淬火玻璃膨胀系数曲线。试样经过反复测试后,凝胶玻璃的膨胀系数曲线与经过退火玻璃的曲线一致。

P_2O_5影响Na_2O-B_2O_3-SiO_2系玻璃结构与性质的特殊性

本文通过不混溶温度的确定,分相玻璃沥滤速率的测定以及NMR定量分析,研究了P_2O_6对Na_2O-B_2O_3-SiO_2系统玻璃结构和沥滤性质的影响。结果表明,P_2O_5在很大程度上促进钠硼硅分相玻璃的沥滤并非压抑“硼反常”所致,而是由以下三种因素综合作用的结果:(1)P_2O_5促进了钠硼硅玻璃的分相,使连通富硅相骨架尺寸增大;(2)P_2O_5的加入使富硅相骨架间隙中沉积的SiO_2量减少,减小了可溶相扩散阻力;(3)P_2O_5也使可溶相的溶解速率加快。

低温共烧Na_2O-B_2O_3-SiO_2玻璃/Al_2O_3复合材料烧结工艺的研究

采用烧结法制备了低温共烧Na_2O-B_2O_3-SiO_2玻璃/Al_2O_3复合材料。研究了玻璃粉末的粒度、玻璃与Al_2O_3质量比,成型压力和热处理制度对复合材料烧结性能和电学性能的影响。结果表明,玻璃粉末中位径为1.233μm、玻璃/Al_2O_3质量比为3:7、成型压力为15 MPa、烧结温度为900℃以及保温时间为2 h时,复合材料具有较高的体积电阻率(3.8×1012?·cm)、较低的介电常数(6.86)和介电损耗(0.001 43),可以满足基板材料对电学性能的要求。

玻璃与水的相互作用过程和机理探索

玻璃经常在溶液或者潮湿环境下使用,水的侵蚀会影响玻璃的物理和化学性质,甚至导致玻璃失效。近年来,通过采用多尺度计算机模拟方法,对简单玻璃体系与水相互作用过程和分子尺度反应机理的认识取得了较大进展。本文聚焦石英玻璃、钠硅玻璃和钠硼硅玻璃三个简单的模型玻璃体系,在阐明其耐水性起源的基础上,概述了玻璃与水分子相互作用过程和机理的最新进展,对进一步理解复杂体系玻璃的耐水性和开发新的功能玻璃具有重要的参考价值。