Light Yield Measurements for PbWO_4 Crystals by Single Photoelectron Method

The measurements of light yield of PbWO4 crystals with normal methods may haverelatively large errors because the crystals have a low light yield.Therefore,a single photoelec-tron method with normal radioactive sources is proposed and the measurements for severalPbWO4 samples produced by Beijing Glass Research Institute are reported.

Na-Mn共掺对磷酸铁锂正极材料结构与性能的影响

利用碳热还原法成功制备了Li_(0.97)Na_(0.03)Fe_(7/8)Mn_(1/8)PO_(4)正极材料,运用XRD、SEM、EDS和电化学测试等手段对其晶体结构、形貌、元素分布和电化学性能进行研究,并结合第一性原理计算分析材料性能提升的机理。结果表明,Na-Mn掺杂一方面导致LiFePO_(4)晶格畸变,晶格体积增大,扩大了锂离子迁移通道,为锂离子嵌入/脱出提供更大的空间;另一方面使材料在电化学性能上表现出优异的高倍率性能和循环稳定性。Na-Mn掺杂有利于提高材料的锂离子扩散系数和电导率,从而提高其电化学性能。基于第一性原理计算结果表明,Na-Mn共掺杂使LiFePO_(4)晶格膨胀,晶格体积增大,并促使带隙宽度减小,增强了费米能级附近的电子态密度,提高了材料的电子电导率和锂离子迁移率。

Na_(2)O对锂铝硅微晶玻璃析晶及性能的影响

采用熔融法制备了不同Na_(2)O含量的透明锂铝硅微晶玻璃,通过DSC、XRD、FESEM等测试方法研究了不同Na_(2)O含量对玻璃析晶及性能的影响。结果表明:Na_(2)O的引入能显著降低玻璃的转变温度和析晶温度,抑制LiAlSi_(4)O_(10)晶相的析出。但Na_(2)O的引入促使微晶玻璃中析出Li_(2)Si_(2)O_(5)新相,并且随着Na_(2)O引入量的增加,Li_(2)Si_(2)O_(5)转变为主晶相。由于晶体尺寸均为纳米级,主晶相的转变对透过率影响较小,微晶玻璃的可见光透过率均高于85%。主晶相的转变有效增强了微晶玻璃的机械性能,其弯曲强度由300 MPa提升至331 MPa。Na_(2)O的引入有效增强了Na-K交换,Na_(2)O含量为4%(质量分数)的Li 2O-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)微晶玻璃在410℃的KNO_(3)熔盐中交换6 h后,维氏硬度由7.108 GPa提升至7.403 GPa,弯曲强度由331 MPa提升至470 MPa。

Er^(3+)/Yb^(3+)/Pr^(3+):SrLaGaO_(4)晶体的光谱分析及中红外发射增强

采用非化学计量配比的提拉法成功生长出Er^(3+)/Yb^(3+)/Pr^(3+):SrLaGaO_(4)晶体、Er^(3+)/Yb^(3+):SrLaGaO_(4)和Er^(3+):SrLaGaO_(4)晶体并进行了详细的光谱分析,同时对纯的SrLaGaO_(4)晶体进行了热学性能分析。与Er^(3+):SrLaGaO_(4)晶体相比,Er^(3+)/Yb^(3+)/Pr^(3+):SrLaGaO_(4)晶体不仅展示了更好的吸收特性,而且还表现出较弱的近红外发射,以及优异的中红外发射;Er^(3+)/Yb^(3+)/Pr^(3+):SrLaGaO_(4)晶体中2.7μm铒激光下能级4I13/2的荧光寿命显著减少,而上能级4I11/2的寿命略微下降,成功抑制了自终止效应。此外,本工作还研究了Er^(3+)/Yb^(3+)/Pr^(3+):SrLaGaO_(4)晶体中Yb^(3+)的敏化作用和Pr^(3+)离子的去激活作用以及能量传递机制。总之,引入Yb^(3+)和Pr^(3+)有利于在Er^(3+)/Yb^(3+)/Pr^(3+):SrLaGaO_(4)晶体中实现增强的2.7μm发射,这使其成为中红外激光有前途的候选材料。

掺铈Cs_(2)BaBr_(4)晶体的生长和闪烁性能研究

以高纯度BaBr_(2)、CsBr、CeBr_(3)为原料,采用高温固相反应法合成了Cs_(2)BaBr_(4)∶1%Ce^(3+)多晶料,并通过坩埚下降法生长了Cs_(2)BaBr_(4)∶1%Ce^(3+)晶体。将晶体切割研磨抛光后得到不同厚度的Cs_(2)BaBr_(4)∶1%Ce^(3+)晶片。对晶体进行了物相分析,XRD图谱表明晶体为一致熔融物,且无相变。研究了晶体的闪烁性能,测试了光学透射率、光致发光、X射线激发发光、多通道gamma能谱、衰减时间。与LaBr_(3)晶体对比,分析了晶体的吸湿性。结果表明,晶体的光学透过率接近80%,在一定波段的紫外光及X射线的激发下,晶体在349与372 nm波长有发射峰。^(137)Cs源伽马射线的激发下,能量分辨率为11%,在紫外激发下,晶体衰减时间为21.9 ns。晶体的吸湿性比LaBr_(3)晶体有大幅改善。

基于实验参数的Dy^(3+),Na^(+):PbGa_(2)S_(4)中红外激光理论研究

基于加工出的Dy^(3+),Na^(+):PbGa_(2)S_(4)晶体元件的吸收光谱测试以及Judd-Ofelt理论计算数据,通过互易法计算出各发光能级间的荧光吸收与发射截面.通过测试与计算得到的数据,数值模拟了采用1.3μm和1.7μm泵浦源直接抽运Dy^(3+),Na^(+):PbGa_(2)S_(4)晶体产生4.3μm中红外激光的实验方案.计算分析了激光功率、增益和吸收系数在晶体内的空间分布,分析比较了泵浦光功率、元件长度和输出镜反射率对输出功率的影响.模型中在光路中引入2.9μm级联激光振荡,以此抽运因为4.3μm发光堆积在能级^(6)H_(13/2)上的粒子数,发现其可以有效降低能级^(6)H_(11/2)到^(6)H_(13/2)跃迁的自终止效应,提高激光输出功率.计算结果表明:采用1.3μm和1.7μm泵浦源,当功率都为4 W时,最大的输出功率分别为103 mW和315 mW,斜率效率可达到2.8%和8.0%.数值模拟的结果对下一步晶体元件的改良加工以及光路搭建参数的选取提供了一定的指导意义.

快速热压烧结制备高性能B_(4)C-LaB_(6)复合陶瓷

为了解决碳化硼(B_(4)C)难以烧结致密化和韧性差的问题,以B_(4)C和氧化镧(La_(2)O_(3))为原料,在2000℃和30 MPa下快速热压烧结制备B_(4)C-LaB_(6)复合陶瓷,研究La_(2)O_(3)含量对B_(4)C-LaB_(6)复合陶瓷微观结构和力学性能的影响,分析LaB_(6)的增韧机制。结果表明:w(La_(2)O_(3))=3%的B_(4)C-LaB_(6)复合陶瓷综合力学性能较好,其相对密度、维氏硬度、抗弯强度和断裂韧性分别为99.51%、36.56 GPa、547.43 MPa和4.18 MPa·m^(1/2)。LaB_(6)可细化B_(4)C-LaB_(6)复合陶瓷晶粒,同时提高其相对密度和断裂韧性。LaB_(6)的增韧机制与裂纹偏转和晶粒裂解有关。

下降法生长的PbWO_4晶体中黄色芯的形成及消除

本文报道了以ＷＯ３和ＰｂＯ粉末为原料采用改进的Ｂｒｉｄｇｍａｎ法长的ＰｂＷＯ４晶体中的黄色芯。借助于电子探针和Ｘ射线粉末衍射仪对黄色芯进行了研究，发现黄色芯主要为Ｐｂ２ＯＷ５和ＷＯ３颗粒。分析了产生黄色芯的原因，提出了消除此种宏观缺陷的一些措施。

Bridgman法生长的PbWO_4晶体的腐蚀观察

利用光学显微镜观察了Bridgman法生长的PbWO4晶体 (0 0 1)晶面的腐蚀形貌 ,讨论了位错蚀坑的形态特征 ,分布规律以及与晶体结晶习性的关系 ,同时还观察了亚晶界的形态 。

{P_(4)Mo_(6)}基多金属氧酸盐构筑的镍配合物作为一种电化学传感器用于检测Cr^(Ⅵ)和Fe^(Ⅲ)离子

以钼酸钠、硫酸镍和3-氨甲基吡啶为原料,通过水热法合成了一个{P_(4)Mo_(6)}基多金属氧酸盐构筑的镍配合物,其化学式为[H_(2)(3-AP)]_(6){Ni[Mo_(6)O_(12)(OH)_(3)(PO_(4))_(2)(HPO_(4))_(2)]_(2)}(化合物1),3-AP为3-氨甲基吡啶.该化合物为三维超分子结构,其由{Ni[P_(4)Mo_(6)^(Ⅴ)O_(31)]_(2)}^(22-)记为{Ni(P_(4)Mo_(6))_(2)}和质子化的3-AP通过氢键相互作用连接而成.研究了该配合物修饰的碳糊电极(1-CPE)对Cr^(Ⅵ)和Fe^(Ⅲ)离子的电化学检测,检出限(LODs)分别为2.3和4.6μmol/L.同时1-CPE在各种金属离子的存在下对Cr^(Ⅵ)和Fe^(Ⅲ)表现出良好的选择性和较强的抗干扰能力.

PbWO_4晶体光学性能的结构效应

本文针对人工合成PbWO4 晶体的结构特征 ,测试了晶体沿 [10 0 ]与 [0 0 1]方向的光学透射谱、发射光谱以及发光效率 ,详细地讨论了PbWO4 晶体显著的光学各向异性效应 。

Cd∶PbWO_4晶体的生长及其性质

采用提拉法生长了Ｃｄ∶ＰｂＷＯ４晶体，最佳生长工艺参数：液面上和液面下轴向温度梯度分别为４０～５０℃／ｃｍ和１７～２５℃／ｃｍ，生长速度２～３ｍｍ／ｈ，转速为２５～３０ｒ／ｍｉｎ，以这一条件生长晶体可克服液流转换，避免由此引起的缺陷。Ｃｄ∶ＰｂＷＯ４的透过率明显高于各类型未掺杂ＰｂＷＯ４晶体，测得Ｃｄ∶ＰｂＷＯ４的发光效率为２１．２ｐ．ｅ／ＭｅＶ，而高纯ＰｂＷＯ４为１０．５ｐ．ｅ／ＭｅＶ，分析纯退火ＰｂＷＯ４为８．２ｐ．ｅ／ＭｅＶ，未退火ＰｂＷＯ４为６．７ｐ．ｅ／ＭｅＶ。Ｃｄ∶ＰｂＷＯ４晶体的平均衰减时间约为１０ｎｓ。以上结果表明。

基于2-(1H-咪唑-4-基)苯酚和Keggin型多酸构筑的杂化化合物的合成、结构及电化学性质研究

利用水热工艺,选用H_(3)PMo_(12)O_(40), 2-(1H-咪唑-4-基)苯酚和CuCl_(2)为主要原料,我们成功地合成了一个新的有机-无机杂化化合物[Cu_(2)(HX)4(H_(2)O)2](H_(3)PMo_(12)O_(40))(H_(2)X=2-(1H-咪唑-4-基)苯酚。X-射线单晶衍射分析结果表明该化合物属于单斜晶系,P2_(1)/c空间群。晶胞参数:a=1.102 8(5) nm,b=1.705 8(5) nm,c=1.6128(5) nm,β=92.424(5)~o,V=3.031 2(19) nm^(3),Z=4,R_(1)=0.066 6,wR_(2)=0.171 3。该化合物中的[Cu_(2)(HX)4(H_(2)O)2]络合物片段和H_(3)PMo_(12)O_(40)间通过氢键作用连接形成三维超分子结构。对该化合物的电化学性质进行了研究。

La对CMSX-4单晶合金与型壳润湿性及界面反应的影响

为了获取高质量的含稀土单晶叶片,采用座滴法研究了La含量对CMSX-4单晶合金与陶瓷型壳润湿性及界面反应的影响。实验结果表明,添加90×10^(-6) La时,合金与型壳的润湿角略有下降,合金中仅发现Al与型壳中的SiO_(2)发生反应,形成产物为Al_(2)O_(3);当合金中w[La]达到143×10^(-6)时,合金与型壳的润湿角显著下降,合金中的La和Al都与型壳中的SiO_(2)发生反应;随后继续增加La含量,界面处析出不同La、Al原子比的铝酸镧化合物,润湿角变化不大。由此可见,实验中,143×10^(-6)为CMSX-4单晶合金中La发生界面反应的临界含量,而且,La与SiO_(2)的反应可以提高合金/型壳体系的润湿性。

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。

掺镁PbWO_4晶体的生长及其闪烁性能研究

用Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ法生长了掺镁ＰｂＷＯ４晶体，测试了Ｍｇ：ＰｂＷＯ４晶体的透射光谱、激发发射光谱、发光效率和衰减时间。Ｍｇ：ＰｂＷＯ４晶体的透过率和发光效率高于Ｐｂ－ＷＯ４晶体。

La∶PbWO_4晶体中La^(3+)离子的分布及其对晶体辐照硬度的影响

对Ｌａ掺杂钨酸铅（ＰｂＷＯ４）晶体从其头部（靠近晶种）到尾部逐点测量了透射谱及辐照诱导色心吸收谱，实验结果清楚地证实了Ｌａ掺杂改善ＰｂＷＯ４晶体辐照硬度的作用。根据晶体生长的分凝理论对晶体中Ｌａ的分布浓度进行了计算，得到了晶体３５０ｎｍ处光透过率与Ｌａ分布浓度的关系曲线，它可以作为选择最佳掺Ｌａ浓度的依据。此外，对实验数据的进一步分析揭示了晶体固有色心吸收带与辐照诱导色心吸收带之间的对应关系，为深入探讨ＰｂＷＯ４晶体的辐照损伤机制提供了实验依据。

基于D-(-)-/L-(+)-对羟基苯甘氨酸的两对手性钴配合物的合成、晶体结构和电化学识别

采用常温溶液挥发法,以D-(-)-/L-(+)-对羟基苯甘氨酸(D-/L-Hhpg)为主配体,2种含氮吡啶配体4,4'-联吡啶(4,4'-bipy)和5,5'-二甲基-2,2'-联吡啶(5,5'-BM-2,2'-bipy)为辅助配体,与Co Cl_(2)·6H_(2)O反应合成了2对手性配合物{[Co(D-hpg)(4,4'-bipy)(H_(2)O)]Cl·H_(2)O}_(n )(1-D)、{[Co(L-hpg)(4,4'-bipy)(H_(2)O)]Cl·H_(2)O}_(n )(1-L)、[Co(D-hpg)_(2)(5,5'-BM-2,2'-bipy)]Cl·5.5H_(2)O (2-D)、[Co(L-hpg)_(2)(5,5'-BM-2,2'-bipy)]Cl·5.5H_(2)O (2-L)。通过单晶X射线衍射、元素分析、红外光谱、粉末X射线衍射等多种测试方法对其结构进行分析和表征。配合物的单晶X射线衍射数据表明,配合物1-D和1-L属于单斜晶系,P2_(1)手性空间群,分别呈现1D左手螺旋链和右手螺旋链,通过4,4'-bipy分子扩展为2D网状矩形格子结构。配合物2-D属于单斜晶系,P2_(1)手性空间群,为0D小分子,在氢键的作用下形成1D超分子双链,并以ABAB形式在a轴方向堆积排布。这些配合物的结构差异归因于辅助配体和Hhpg配位模式的影响。此外,还研究了配合物的电化学性质。配合物1-D表现出电化学可逆的氧化还原行为,并可作为电化学传感器用于有效地检测组氨酸对映体和定量测定组氨酸混合物中的对映体过量。

新型无机-有机杂化化合物NH_(4)[Cu_(3)^(I)(C_(10)H_(8)N_(2))_(3)Mo_(8)O_(26)]的合成、结构及性能

水热法合成了一个无机-有机杂化的NH_(4)[Cu_(3)^(I)(C_(10)H_(8)N_(2))_(3)Mo_(8)O_(26)]化合物,通过元素分析和单晶X-射线衍射进行了表征。化合物为三斜晶系,P1空间群,晶胞参数a=1.08763(9)nm,b=1.12674(10)nm,c=1.13067(10)nm,α=68.4820(10)°,β=83.523(2)°,γ=64.4180(10)°,V=1.16095(2)nm^(3),Z=1,Dc=2.661 g/cm^(3),Mr=1860.73,μ(MoKα)=35.22 cm^(-1),F(000)=888,R=0.0478,wR=0.099。化合物的结构包含2个结晶学上独立的铜原子、不连续的多氧阴离子β-[Mo_(8)O_(2)6]4-和无限扩展的[Cu I(C_(10)H_(8)N_(2))]链。每一个铜原子为类似的{CuN_(2)}配位模式,被4,4’-联吡啶连接成一维沿a轴方向的[Cu(C 10 H 8 N 2)]+链。分子结构中存在氢键和π…π作用。对化合物的热稳定性、荧光性质也进行了研究。

4-氨基-3,7-双(1H-四唑-5-基)-[1,2,4]三唑并[5,1-c][1,2,4]三嗪(DTTA)的晶体结构和热稳定性

为深入研究新型含能材料4-氨基-3,7-双(1H-四唑-5-基)-[1,2,4]三唑并[5,1-c][1,2,4]三嗪(DTTA)的相关性能。采用核磁共振谱(1H NMR、13C NMR)、红外光谱(IR)、高分辨质谱(HRMS)和X-射线单晶衍射仪等分析仪器对化合物的结构进行了表征。通过溶剂挥发的方式,在DMSO溶液中得到了DTTA的溶剂化物DTTA·2DMSO的晶体结构。结果表明:DTTA·2DMSO属于单斜晶系,空间群为P 21/n,a=4.630 2(5)?,b=23.278(3)?,c=17.069(2)?,140 K时晶体密度ρ=1.561 g·cm-3。测得其25℃下的粉末密度ρ=1.811 g·cm-3。采用Hirshfeld表面对晶体中各种近相互作用进行了分析,晶体内占主导地位的是N…H&H…N作用,占比高达52.4%。采用热重及差示扫描量热仪联用(TG-DSC)研究了DTTA的热分解性能,分解峰温为287℃。对DTTA的理论爆轰性能进行了研究,计算爆速为8 419 m·s-1,计算爆压为24.8 GPa。采用BAM感度测试仪测试了其冲击感度为24 J,摩擦感度大于360 N。用Kissinger法与Ozawa法分别计算了其活化能EK为200.25 kJ·mol-1,r为0.99,EO为199.38 kJ·mol-1,r为0.99。DTTA的综合性能较优异,可以作为一种有潜力的高能量密度炸药使用。