Nd^(3+):GdScO_(3)晶体场能级及拟合分析

采用提拉法生长出了钕掺杂钪酸钆晶体(Nd^(3+):GdScO_(3)),通过低温吸收光谱和室温发射光谱,对其中Nd^(3+)的实验能级进行分析指认,确定了Nd^(3+):GdScO_(3)的66个实验Stark能级,拟合了其自由离子参数和晶体场参数,拟合均方根误差为13.17 cm^(–1).与Nd^(3+):YAP和Nd^(3+):YAG相比,Nd^(3+):GdScO_(3)的晶场强度较弱.弱的晶体场强度有可能是Nd^(3+):GdScO_(3)晶体具有优良激光特性的原因之一.本文数据集可在https://www.doi.org/10.57760/sciencedb.15702中访问获取.

LiNbO3负极薄膜电化学性能及全固态薄膜锂离子电池应用

全固态薄膜锂离子电池具有易微型化与集成化等优点,因此,非常适合为微系统供电。负极对全固态薄膜锂离子电池的性能有重要影响。现有电池通常采用金属锂作为负极,然而其枝晶生长问题及低的热稳定性限制了相应电池在工业、军事等高温、高安全场合应用。为此,本文系统研究了LiNbO_(3)薄膜的电化学性能,结果表明:LiNbO_(3)薄膜呈现高比容量(410.2 mAh·g^(-1))、高倍率(30C时比容量80.9 mAh·g^(-1))和长循环性能(2000圈循环后的容量保持率为100%),以及高的室温离子电导率(4.5×10^(-8)S·cm-1)。在此基础上,基于LiNbO_(3)薄膜构建出全固态薄膜锂离子电池Pt|NCM523|LiPON|LiNbO_(3)|Pt,其展现出较高的面容量(16.3μAh·cm^(-2))、良好的倍率(30μA·cm^(-2)下比容量1.9μAh·cm^(-2))及长循环稳定性(300圈循环后的容量保持率为86.4%)。此外,该电池表现出优秀的高温性能,连续在100℃下工作近200 h的容量保持率高达95.6%。研究表明:LiPON|LiNbO_(3)界面不论在充放电循环还是高温下均非常稳定,这有助与提升全电池综合性能。

Yb^(3+)/Nd^(3+)掺杂对Sr_(9)Ga(PO_(4))_(7)∶Cr^(3+)发光性能的影响

近红外荧光粉由于其独特的物理特性和广阔的应用前景吸引了人们极大的研究兴趣。本文通过高温固相反应法合成Sr_(9)Ga(PO_(4))_(7)∶0.8Cr^(3+)近红外荧光粉,使用460 nm蓝光激发样品的发射波长位于833 nm,半峰宽为117 nm。随后引入稀土离子合成Sr_(9)Ga(PO_(4))_(7)∶0.8Cr^(3+),Yb^(3+)和Sr_(9)Ga(PO_(4))_(7)∶0.8Cr^(3+),Nd^(3+)近红外荧光粉。相比Sr_(9)Ga(PO_(4))_(7)∶0.8Cr^(3+),460 nm蓝光激发的Sr_(9)Ga(PO_(4))_(7)∶0.8Cr^(3+),Yb^(3+)同时出现Cr^(3+)和Yb^(3+)特征发射峰,经过光谱分析和荧光寿命变化证明Cr^(3+)-Yb^(3+)存在能量传递通道,最高使Cr^(3+)-Yb^(3+)能量传递效率达80.2%,得益于Yb^(3+)卓越的热稳定性促使整体荧光光谱热稳定性提高约3.7倍。设计合成的Sr_(9)Ga(PO_(4))_7∶0.8Cr^(3+),Nd^(3+)样品调制出833,876,1 060 nm的多峰发射,显著拓宽了近红外光谱范围。最终,讨论了荧光粉在温度传感和无损检测领域的应用,证明该系列荧光粉具有广阔的应用前景。

Nd^(3+)掺杂钙钛锆石(Ca_(1-x)Nd_(x)ZrTi_(2)O_(7+x/2))相变行为的研究

为研究钙钛锆石对放射性元素Am^(3+)的稳定固化作用,以Nd^(3+)为Am^(3+)的模拟元素,系统研究了高温固相法制备Ca_(1-x)Nd_(x)ZrTi_(2)O_(7+x/2)时,Nd^(3+)异价取代钙钛锆石晶格中Ca^(2+)位(0≤x≤1.0)所导致的相态演变行为。合成Ca_(1-x)Nd_(x)ZrTi_(2)O_(7+x/2)的XRD、Raman、BSE和EDS测试结果表明:钙钛锆石(Zirconolite)晶格对Nd^(3+)离子的固溶量可达70%(x=0.7),可有效实现对Am^(3+)模拟元素Nd^(3+)离子的固化。但随着Nd^(3+)掺杂量(x≤0.3)增加,Zirconolite-2M晶格中O^(2-)和Nd^(3+)的无序化程度逐渐增加、(Ca/Nd)-O键长逐渐变小,直至(x=0.4)引起Zr^(2+)、Ti^(4+)附近的O^(2-)配位数发生改变(ZrO7→ZrO8、TiO5→TiO6),Zirconolite-2M晶格结构开始向Zirconolite-4M转变。x=0.5时,陶瓷体完全转变为Zirconolite-4M晶格且O^(2-)和Nd^(3+)有序度重新变高、Ti—O键长增加;直至x=0.6、x=0.7时,陶瓷体仍为单一Zirconolite-4M结构,但晶格中O^(2-)和Nd^(3+)的有序度又逐渐降低,以至于在x=0.7陶瓷体亚晶格中微量Ca^(2+)、Zr^(4+)、Nd^(3+)离子占位转变为烧绿石(Pyrochlore)结构。而在0.8≤x≤0.9范围内,Zirconolite-4M结构完全消失,陶瓷体为多相共存状态(Pyrochlore、ZrTiO_(4)和Nd2(TiZr)_(4)O_(11)物相)。Nd^(3+)完全取代Ca^(2+)位(x=1.0)时,陶瓷体变为单一Nd2(TiZr)_(4)O_(11)固溶体相。陶瓷体晶粒的BSE和EDS分析证实了这种相变规律。

g-C_(3)N_(4)-Nd的制备及其光催化性能

通过热聚合法成功制备了g-C_(3)N_(4)-Nd复合催化剂,利用SEM、XRD、FT-IR和紫外-可见漫反射光谱仪等分析方法探究了其微观形貌、晶体结构和光催化特性。结果显示,g-C_(3)N_(4)-Nd复合催化剂展现出优异的光催化性能,当Nd负载质量分数为1.5%时,光催化降解效果最佳,其对盐酸四环素(TCH)的降解率从51.1%提升至68.5%。经过3次连续的降解试验验证,g-C_(3)N_(4)-Nd复合光催化剂具备优异的重复利用性能。

Mg:Nd:LiNbO_3晶体倍频性能的研究

以Czochralski技术首次系统生长Mg:Nd:LiNbO3晶体。测试晶体的荧光光谱,(1.0%,3.0%,5.0%,6.5%,8%)(摩尔分数,下同)Mg:Nd:LiNbO3晶体在0.888μm,1.088μm和2.171μm有最强的谱线。测试晶体抗光损伤能力,x(MgO)浓度高于5%的Mg:Nd:LiNbO3晶体抗光损伤能力比Nd:LiNbO3晶体提高2个数量级以上。Mg:Nd:LiNbO3晶体相位匹配温度随掺进MgO的浓度而改变,x(MgO)=5%时达到最大值,MgO浓度继续增加相位匹配温度下降。Mg(8%):Nd:LiNbO3晶体相位匹配温度接近室温。Mg(6.5%):Nd:LiNbO3中Mg2+的分凝系数接近于1,它有最高的倍频转换效率η=32.3%。

In∶Nd∶LiNbO_3晶体倍频性能的研究

在LiNbO3 中掺进In2O3 和Nd2O3,以Czochralski技术生长了In∶Nd∶LiNO3 晶体通过光斑畸变法测得In∶Nd∶LiNbO3晶体的光损伤阈值为1. 98×104W /cm2,比Nd∶LiNbO3晶体的1. 6×102W /cm2高两个数量级以上;晶体吸收光谱的测试表明,In∶Nd∶LiNbO3 晶体的吸收边相对Nd∶LiNbO3 晶体发生紫移研究了In∶Nd∶LiNbO3 晶体的倍频性能,结果表明,In∶Nd∶LiNbO3 晶体的相位匹配温度在室温附近,倍频转换效率比Nd∶LiNbO晶体提高二倍.

Mg∶LiNbO_3及Nd∶Mg∶LiNbO_3晶体畴结构与单畴化研究

本文对Ｍｇ∶ＬｉＮｂＯ３及Ｎｄ∶Ｍｇ∶ＬｉＮｂＯ３晶体的畴结构与单畴化条件进行了系统的研究；报道了主要晶面的畴结构特征；

Zn∶Nd∶LiNbO_3晶体的生长及其抗光折变效应

在生长ＬｉＮｂＯ３过程中掺进６ｍｏｌ％ＺｎＯ和０．２ｍｏｌ％Ｎｄ２Ｏ３生长了Ｚｎ∶Ｎｄ∶ＬｉＮｂＯ３晶体。测试了晶体的吸收光谱、荧光光谱和抗光损伤阈值；应用简并四波混频技术研究了Ｚｎ∶Ｎｄ∶ＬｉＮｂＯ３晶体的光折变（光损伤）效应，它的光栅形成机制是异常光生伏特效应，它的抗光损伤能力比Ｎｄ∶ＬｉＮｂＯ３晶体提高二个数量级。

钛扩散Nd:LiNbO_(3)波导激光器的1085和815nm导模和有效折射率的变分分析

利用变分方法对钛扩散ｃ切 Ｎｄ：ＬｉＮｂＯ３波导激光器的１０８５和 ８１５ｎｍＴＭ导模和 有效折射率进行了分析．计算了几个低阶ＴＭ模式的模场尺寸和相应的有效折射率随波导制备参 数（初始钛条宽度Ｗ，扩散温度Ｔ和初始钛条厚度Ｈ）的变化关系，讨论了波导的单模条件和截 止条件．所得理论结果与以前所报导的实验数据进行了比较．

基于165Y-75Y LiNbO_(3)的声表面波器件的声光互作用性能分析

该文从理论上仿真了切割方向为165°Y,传播方向为75°Y的LiNbO_(3)晶体(简称165Y LN)的表面波声光调制器的场分布及其重叠积分、驱动功率随波导厚度变化的关系,并与其他切割方向的仿真结果进行了比较。该方向位于材料退耦面内,且在该面具有最大的机电耦合系数,是潜在的高性能切割方向。测试表明,165Y LN的TE模和TM模在低频区均有较低的驱动功率和较大的重叠积分带宽,可被用于制作具有高性能且对偏振不敏感的表面波声光器件。

溶液燃烧法制备Nd^(3+)掺杂LaBO_(3)荧光粉

以La(NO_(3))_(3)·6H_(2)O、H_(3)BO_(3)为原料、C_(2)H_(5)NO_(2)为燃烧剂、Nd(NO_(3))_(3)·6H_(2)O为改性剂,通过溶液燃烧法合成Nd^(3+)掺杂LaBO_(3)荧光粉。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)以及荧光光谱(PL)对产物进行表征分析。结果表明,制备的粉体均为正交晶系硼酸镧,在煅烧温度875℃、Nd^(3+)掺杂量3%的优化条件下制备的硼酸镧荧光粉发光性能最好,且其在紫外光区和可见光区均表现出良好的光吸收性能,发蓝绿色光,可广泛应用于激光照明和LED照明等领域。

肠炎沙门菌感染对蛋鸡肝脏ATP5G3、ND2基因表达的影响

肠炎沙门菌是引起急性胃肠炎的主要病原菌,感染后会出现发热、腹泻和呕吐等症状,属于无宿主特异性但是具有侵害性的病原菌。该病原菌不仅能使家禽死亡造成严重的经济损失,还会使人食物中毒,引发公共卫生安全。为探讨ATP5G3和ND2基因对蛋鸡肠炎沙门菌感染后的表达调控,本试验选取17周龄海兰褐蛋鸡50只,随机分为2组,试验组接种0.3 ml肠炎沙门菌菌液,对照组接种等量PBS。感染后1、3、5、7、14 d分别采集照组和试验组肝脏组织,检测ATP5G3和ND2在肝脏中的表达变化。结果表明,海兰褐鸡感染肠炎沙门菌后,试验组ATP5G3和ND2的表达量均在5 dpi开始高于对照组,表现为差异极显著(P<0.01)。初步揭示了肠炎沙门菌在宿主感染后影响ATPase基因的表达,进而影响机体能量代谢。

Mg:Nd:LiNbO_3晶体生长及其光学性能研究

在LiNbO3晶体原料中掺入w(Nd2O3)=0.2%和x(ZnO)=7.0%,以提拉法生长Nd:LiNbO3和Mg:Nd:LiNbO3晶体,并对晶体进行极化处理。测试了晶体的紫外可见吸收光谱、荧光光谱和红外吸收光谱。由吸收光谱确定泵浦光波长,由荧光光谱确定激光振荡波长。通过直接观察光斑畸变法测试了Mg:Nd:LiNbO3晶体的抗光损伤能力,结果表明,Mg:Nd:LiNbO3晶体的抗光损伤能力比Nd:LiNbO3晶体提高2个数量级以上。测试了晶体的倍频性能,Mg:Nd:LiNbO3晶体的相位匹配温度为102°C,相应的倍频转换效率达到28%。

Nd:Zn:LiNbO_3晶体的生长及抗光伤性能

以熔体提拉法生长了Nd：Zn：LiNbO3晶体，研究了最佳生长条件．对晶体的光学均匀性参数一双折射梯度及消光比做了测试．研究了晶体的光致双折射变化及其红外透射谱，证明它有很好的抗光伤性能．

Nd^(3+)掺杂磷酸盐激光玻璃猝灭浓度的计算与预测

通过研究稀土离子在玻璃中激发态布居数与掺杂浓度之间的关系,建立了一种半定量的激光玻璃发光猝灭浓度预测的研究方法。研究发现,在Nd^(3+)掺杂磷酸盐玻璃中,无辐射跃迁速率与浓度的线性相关性大于其与浓度的平方相关性,表明OH-对无辐射跃迁几率的影响大于稀土离子之间的能量传递过程。选择低浓度下的荧光寿命代替自发辐射跃迁寿命预测猝灭浓度,有效降低了多声子弛豫以及OH-的影响,预测发光猝灭浓度与实验值的绝对误差从0.82%降低到了0.16%。本文所提出的预测计算方法具有较高的准确性和普适性,这为理论预测激光玻璃的猝灭浓度提供了一定的指导意义,有助于新型激光玻璃的研究和探索。

具有光热转换能力的近红外光学测温材料BaY_(2)O_(4)∶Nd^(3+)

光热治疗亟需一种准确、高效、分辨率高且适用于深层生物组织的测温手段以辅助其治疗过程。本文以高温固相法合成了BaY_(2)O_(4)∶Nd^(3+)材料,并基于Nd^(3+):^(4)F_(3/2)的Stark劈裂能级实现了较为精准的光学测温。数据表明,其测温的绝对灵敏度、相对灵敏度及分辨率的最佳值可分别达到0.09%·K^(-1)、0.69%·K^(-1)和0.05 K,优于大多数同类型温度计的相应数值。与此同时,因该光学温度计的激发和发射波长均位于生物窗口之内,使其在生物组织中的穿透深度可达到8 mm。另外,该材料还具有一定的光热转换能力。上述结果表明,Nd^(3+)单掺的Ba Y_(2)O_(4)在深层组织的光热治疗方面具备一定的应用潜力。

Ba_((1-x))Nd_(x)Ti_((1-y))Mg_(y)O_(3)陶瓷及其介电性能研究

实验采用高能球磨-固相合成法,将Nd^(3+)/Mg^(2+)掺杂到反应物体系中,制备了具有钙钛矿结构的Ba_((1-x))Nd_(x)Ti_((1-y))Mg_(y)O_(3)(取x=0.005,y分别取0.005、0.01、0.015)陶瓷粉体。XRD晶相分析表明,所制备的粉体主晶相为四方相钙钛矿型晶体结构;SEM形貌分析表明,Nd^(3+)/Mg^(2+)共掺具有显著细化晶粒的作用,能够提高其耐压性能,并有效改善陶瓷的介电性能。电学性能分析结果表明,随着Mg^(2+)引入比例的提高,其介电常数(ε_(r))呈现先增大后减小的趋势,介电损耗(tanδ)呈现先减小后逐渐增大的趋势,绝缘电阻(R)和直流击穿强度呈一直增大趋势。当Nd^(3+)/Mg^(2+)摩尔比为1:2时,综合介电性能最佳。

Nd^3＋：LiNbO3晶体的坩埚下降法生长及光谱特性

以同成分化学组分比(Li2O:48.6mol%,Nb2O5:51.4mol%)为原料,Nd2O3为掺杂剂,应用坩埚下降法技术,生长了Nd3+初始掺杂为0.2mol%的LiNbO3晶体。测定了晶体的差热曲线、红外吸收光谱、紫外-可见吸收光谱,并与用提拉法技术生长的晶体性质进行了比较。观测到了Nd3+的特征吸收峰。在800nm的半导体激光激发下研究了晶体在1.06μm附近的荧光曲线和荧光寿命,观测到了1067,1080,1085,1093,1106nm五个分裂的4F3/2→4I11/2能级跃迁发射峰。测定了最强荧光峰(1085nm)的荧光寿命为351μs。与用提拉法技术生长的晶体相比,其荧光寿命得到了大幅度的变长,约为3.5倍。在密封条件下用坩埚下降法技术生长的晶体,由于在生长过程中隔绝了空气和水汽,所以在获得的晶体中具有低的OH-离子浓度,获得了长的荧光寿命。

Growth and Optical Spectra of Zn∶Er∶LiNbO_3 Crystals Using Bridgman Method

The growth of LiNbO3 single crystal with Er^3＋ and Zn^2＋ co-doped using Bridgman method and its characteristic absorption spectra and fluorescence spectra were reported. Large-size crystals initially containing Zn^2＋ （3%） and Er^3＋ （0.6%） with good optical quality were obtained using optimized conditions such as a growth rate of 0.8- 1.5 mm·h^-1 and a temperature gradient of about 30 - 35℃·cm^-1 across the solid-liquid interface and the sealed platinum crucible. X-ray diffraction and differential thermal analysis （DTA） were used to characterize the crystals. The results indicate that the concentration of Er^3＋ ions in crystals, their absorption intensity, and their fluorescence intensity decrease from the bottom to the top in the crystals. However, for the upper part of the crystal, the up-conversion fluorescence intensity is higher than that of the lower part excited by an 800 or 970 nm pump. The effects of the crystal lattice, their structural defect and their effective segregation of Er^3＋ ions were discussed with respect to the variations of the up-conversion fluorescence intensity.