基于TiO_(2)纳米柱的多波段响应Cs_(2)AgBiBr_(6)双钙钛矿光电探测器

全无机无铅双钙钛矿材料(Cs_(2)AgBiBr_(6))具有载流子寿命长、稳定性高和禁带宽度适中等优点,近年来在光电探测器的应用研究上受到广泛关注.本文通过将水热法生长的TiO_(2)纳米柱阵列嵌入到Cs_(2)AgBiBr_(6)层中形成紧密的核壳结构,增大两者的物理接触面积,提高光电探测器电子注入与电荷分离的效率.此外,TiO_(2)纳米柱阵列还可以有效减小光在器件表面的反射损耗,增强Cs_(2)AgBiBr_(6)薄膜的光捕获能力.实验结果表明,基于TiO_(2)纳米柱的多波段响应Cs_(2)AgBiBr_(6)双钙钛矿光电探测器在365 nm及405 nm多个波长均能激发高光响应且有良好稳定性和重复性,所得平均开关比分别为522和2090,以0.056 W/cm^(2)固定光强激发,响应度分别为0.019 A/W和0.057 A/W,比探测率分别为1.9×10^(10)Jones和5.6×10^(10)Jones.相比于传统TiO_(2)薄膜型Cs_(2)AgBiBr_(6)光电探测器,平均开关比分别提升65倍和110倍,响应度分别提升35%和256%,比探测率分别提升6.9倍和25倍.上述结果表明,基于TiO_(2)纳米柱的多波段响应Cs_(2)AgBiBr_(6)双钙钛矿光电探测器可为提高光电器件的效率提供参考方案.

Cs_(4)EuI_(6)∶Sm近红外闪烁晶体的生长及发光性能研究

随着长波敏感硅基光电探测器的发展,近红外闪烁晶体逐渐成为研究热点,其中Sm^(2+)掺杂的Eu^(2+)基卤化物晶体表现出优异的近红外发光性能。本文利用布里奇曼法成功制备了尺寸达到厘米级别的Cs_(4)EuI_(6)∶Sm近红外闪烁晶体,通过XRD、XPS和ICP-OES等手段研究了晶体的组分和结构。结果表明,Sm^(2+)成功掺入Cs_(4)EuI_(6)基质,且对基质的晶体结构无明显影响。在紫外和X射线的激发下,晶体主要呈现两个发光中心(Eu^(2+)和Sm^(2+)),发光峰位于450和840 nm左右,分别对应于Eu^(2+)和Sm^(2+)的5d→4f的跃迁发光,紫外激发下的Eu^(2+)和Sm^(2+)的荧光衰减寿命均处于微秒级别。结果表明,随着Sm^(2+)掺杂浓度的增加,发光波长由蓝光逐渐变为近红外光。同时系统研究了不同Sm^(2+)浓度掺杂对晶体发光性能、Eu^(2+)-Sm^(2+)能量传递及荧光寿命的影响,实验结果表明,改变Sm^(2+)掺杂浓度可以调控晶体的发光性能。

无铅双钙钛矿Cs_(2)AgInCl_(6)纳米晶体的合成策略及光学特性

无铅卤化物双钙钛矿(HDPs)作为替代有毒且稳定性弱的铅基钙钛矿引起广泛的关注。通过向Cs_(2)AgInCl_(6)双钙钛纳米晶体(NCs)中掺杂各种元素,产生了有趣的光学特性,即自陷激子发射和掺杂元素诱导光致发光。这种有趣的光学特性激发了人们探索Cs_(2)AgInCl_(6) NCs的不同合成方法,以及对除Ag^(+)和In^(3+)外其他单价和三价阳离子的许多合金成分的探索。介绍了近年来Cs_(2)AgInCl_(6) NCs的研究进展,包括合成策略,光学特性以及不同合金化和掺杂效应引起的可协调的光致发光。

1英寸Cs_(2)LiLa(Br,Cl)_(6):Ce闪烁晶体的生长及性能

Ce^(3+)掺杂的钾冰晶石结构的卤化物闪烁晶体因具有优异的闪烁性能,得到了广泛的关注。本文采用坩埚下降法成功制备了1英寸高质量Ce^(3+)掺杂Cs_(2)Li La(Br,Cl)_(6)闪烁晶体。通过X射线衍射谱、EDS、X射线光电子谱等手段对Cs_(2)Li La(Br,Cl)_(6):Ce晶体的晶体结构和组分进行了分析,结果表明Cl-成功掺入基质材料后晶体结构未发生明显变化。光致发光荧光光谱、X射线激发发射光谱、紫外荧光衰减等结果表明,Cl-掺杂后未产生新的发光中心,紫外衰减时间约为28 ns。最后测试了晶体在137Cs@662 keV的伽马源和252Cf源下的能谱,发现晶体具有优异的能量分辨率(4.2%@662 ke V)和中子甄别性能(FOM值达到1.9),在核辐射探测领域具有巨大的应用前景。

Cs_(2)LiYCl_(6)∶Ce晶体的n/γ双探测闪烁性能研究

Cs_(2)LiYCl_(6)∶Ce(CLYC)晶体是一种具有n/γ双探测能力的新型闪烁晶体。采用坩埚垂直下降法生长出富^(6)Li的CLYC晶体毛坯,经加工、封装得到Φ50 mm×50 mm的CLYC闪烁晶体封装件,其对^(137)Cs 662 keVγ射线的能量分辨率为4.22%;测量^(252)Cf中子源的脉冲波形甄别(PSD)品质因子(FOM)为3.45。凭借其优异的性能,CLYC闪烁晶体有望在中子探测领域替代3He正比计数管,并可作为n/γ双探测的优选材料,应用于中子辐射探测器、放射性同位素识别仪、个人辐射剂量仪,以及其他中子、伽马射线的探测。

基质组分配比对Cs_(2)LiYCl_(6)∶Ce晶体生长及闪烁性能的影响

Cs_(2)LiYCl_(6)∶Ce(CLYC∶Ce)是一种具有良好能量分辨率、高光输出,以及优秀的中子/伽马分辨能力的新型闪烁晶体,但因其组分复杂,晶体生长很困难。本文使用坩埚下降法分别生长了LiCl占57%、60%和63%(摩尔分数)及CsCl与YCl_(3)比例为1.9∶1和2.1∶1共5种不同组分配比的CLYC晶体,发现LiCl占比为60%的组分得到的CLYC相体积占比最大,而改变CsCl与YCl3的比例对晶体生长没有明显的积极作用。5 mm×5 mm×5 mm和φ25 mm×10 mm样品在137Cs激发下的能量分辨率分别为4.8%和5.6%。CLYC晶体在662 keV伽马射线激发下的闪烁衰减时间为17 ns、436 ns和3603 ns。

Cs_(2)HfCl_(6)和Cs_(2)HfCl_(6)∶Tl晶体的生长、光学和闪烁性能研究

本文使用坩埚下降法制备了∅7 mm的未掺杂Cs_(2)HfCl_(6)与Cs_(2)HfCl_(6)∶0.2%Tl(摩尔分数)单晶,对晶体样品进行了物相、杂质含量、光学和闪烁性能的研究。该晶体属于立方晶系,空间群为Fm3m。在荧光和X射线激发下,未掺杂Cs_(2)HfCl_(6)晶体的发光主峰皆为380 nm,对应于自陷激子发光。Cs_(2)HfCl_(6)∶0.2%Tl晶体在荧光和X射线激发下,发射光谱中除了存在380 nm处的自陷激子发光,也存在505 nm处Tl^(+)的sp-s^(2)跃迁发光。Cs_(2)HfCl_(6)和Cs_(2)HfCl_(6)∶0.2%Tl晶体的光输出分别为37000 photons/MeV和36500 photons/MeV,在662 keV处的能量分辨率皆为3.5%。在137 Cs源激发下,Cs_(2)HfCl_(6)晶体的闪烁衰减时间为0.37μs(4.2%)、4.27μs(78.9%)和12.52μs(16.9%),Cs_(2)HfCl_(6)∶0.2%Tl晶体的闪烁衰减时间为0.33μs(3.5%)、4.09μs(81.9%)和10.42μs(14.5%)。

Sr_3Al_2O_6∶Eu^(2+)红色发光纳米晶的新型形貌与发光性能的研究

对于稀土发光纳米晶来讲,产品颗粒尺寸与形貌不仅对发光性能有影响,而且直接影响其应用。如颗粒尺寸在1-10μm之间且形貌接近于球形的发光微米晶在涂屏时发光效率是最高的．而具有新型微观结构与形貌的稀土发光纳米晶，如纳米线、纳米棒及具有自组装特性的花晶等纳米结构材料由于在纳米发光器件方面有着潜在的应用价值．已成为当今纳米科学的研究焦点。近年来．人们采用各种软化学方法合成发光纳米晶．工作主要集中于纳米材料合成方法的应用、比较新型纳米发光材料与常规发光材料的优缺点、颗粒大小对发光性能的影响等，

表面环氧化纳米SiO_2原位改性MC尼龙6的研究

以表面环氧化的可分散性纳米SiO_2为填料,采用阴离子原位聚合法制备了单体浇铸尼龙6(MCPA6)/纳米SiO_2复合材料。用场发射扫描电镜、红外光谱和热重分析仪对纳米SiO_2在MCPA6中的分散和界面作用进行了研究,并用差示扫描量热仪和X射线衍射仪对复合材料的结晶性能和晶体结构进行了表征。结果表明:纳米SiO_2在MCPA6中具有较好的分散性,且纳米SiO_2与MCPA6之间具有较强的界面作用;纳米SiO_2的引入促进了MCPA6的结晶,随着纳米SiO_2用量的增加,所得复合材料的结晶温度逐渐升高,其熔点要比纯MCPA6稍高,但其结晶度逐渐下降;纳米SiO_2不改变MCPA6的α晶型结构;退火处理结果表明,纳米SiO_2有利于MCPA6基体中α晶型的生成,加快γ晶向α晶转变。

Zn_3(PhCH=CHCOO)_6(phen)_2·H_2O的纳米晶结构计算及环境属性

Zn3(PhCH=CHCOO)6(phen)2.H2O晶体具有与锰氧化物及锰氢氧化物类似的微结构,在生成环境与晶体化学微结构方面有明显的环境属性,是一种新生环境矿物.为研究其纳米晶结构、最佳纳米尺度和环境矿物属性,在溶液法合成该配合物晶体的基础上,采用纳米晶参数计算方法,对该配合物纳米级微粒的晶胞数、原子数、表面原子数和表面活性随微粒在纳米尺度范围内的变化进行了计算,对比锰氢氧化物结构,发现该配合物晶体活性、表面效应与颗粒尺度有密切关系,内部结构具有鲜明的环境属性.结合晶体颗粒的比表面积与总原子数相对颗粒尺度的变化关系,理论上确定了该颗粒最佳纳米化尺度为138nm,为此类物质纳米晶在环境方面的研究应用奠定了基础.