CsPbBr_(3)@MIL-53纳米复合荧光粉的合成、性能及其白光LEDs应用

全无机钙钛矿(CsPbX3,X=Cl,Br,I)纳米晶因其卓越的光电性能被广泛应用于光电子器件领域,但稳定性问题仍然是制约其商业化发展的主要因素之一。基于此,本研究以提高CsPbBr_(3)纳米晶的稳定性和固态发光性能为研究目标,选用具有优异疏水性能的多孔MIL-53(Al)金属有机框架(MOFs)作为封装基质,通过热注射工艺在MIL-53(Al)孔道内原位限域生长CsPbBr_(3)纳米晶,成功制备了优异发光性能和稳定性的CsPbBr_(3)@MIL-53纳米复合荧光粉。MIL-53通过包含的苯环和有机配体与CsPbBr_(3)纳米晶螯合,将其稳固地锚定在孔道内,既保护了CsPbBr_(3)纳米晶免受外界环境的影响,又有效防止了纳米晶之间的聚集,从而避免了固态荧光猝灭。此外,MIL-53中的COO-官能团与CsPbBr_(3)纳米晶表面未配对的Pb2+结合,钝化了其表面的缺陷,抑制了载流子的非辐射复合。MIL-53包含的苯环及有机长链又赋予了纳米复合荧光粉出色的疏水性能。这些因素的协同作用显著提升了CsPbBr_(3)@MIL-53纳米复合荧光粉的光学性能和水稳定性,其荧光量子产率(Photoluminescence Quantum Yield,PLQY)为75.4%,是固态CsPbBr_(3)纳米晶粉体(33.2%)的2.3倍。将CsPbBr_(3)@MIL-53纳米复合荧光粉完全浸泡在水中10h,其荧光强度仍能维持初始值的75.6%。最后,将绿光发射的CsPbBr_(3)@MIL-53纳米复合荧光粉应用于白光发光二极管(LightEmittingDiodes,LEDs)器件,实现了126%NTSC和85%Rec.2020的宽色域覆盖面积,表明其在显示器件领域具有优异的应用前景。

自拉曼激光晶体Er:PbWO_4的光谱性质研究

采用坩埚下降法生长出大尺寸Er:PbWO4晶体,通过对晶体顶端和靠近晶种端的吸收光谱、自发拉曼散射光谱、荧光发射寿命和980nmLD泵浦下红外荧光光谱的测试,分析讨论了Er:PbWO4晶体的自拉曼光谱性质。对纯PbWO4晶体的自发拉曼散射光谱的振动模式进行了简单的分析和指认,指出其强度最大的振动模位于903cm-1,对应于W-O对称伸缩振动模Ag。结合Er3+的红外波段荧光光谱及荧光寿命的测试,研究了介质PbWO4将Er3+的1.5μm发光拉曼频移获得中红外发光的可能性。

多孔框架结构封装提高CsPbX_(3)(X=Cl,Br,I)纳米晶稳定性的研究进展

全无机钙钛矿CsPbX_(3)(X=Cl,Br,I)纳米晶作为新一代光电半导体材料,具有荧光量子产率高、发射谱线窄、色纯度和缺陷容忍度高以及带宽和荧光发射连续可调等一系列优势,已被广泛应用于光电子器件领域。但是当钙钛矿材料暴露于光照、热和极性溶剂环境中时,极易发生分解、结构破坏和聚集,导致荧光性能迅速下降,严重阻碍了其商业化应用进程。基于此,大量科研工作者致力于提高全无机钙钛矿纳米晶稳定性的相关研究,并取得了颇有成效的成果。主要从钙钛矿纳米晶的结构入手,系统分析了其不稳定的根本原因,在此基础上,总结了多孔框架结构封装策略提高CsPbX_(3)纳米晶稳定性的最新研究进展,并对其未来的重点发展方向进行了展望。

Bi_4Si_3O_(12)基玻璃陶瓷的制备及热处理对其光学性能的影响

采用阶梯热处理的方式对Bi2O3-SiO2基玻璃进行析晶处理，得到了具有不同结晶率和透明度的Bi4Si3O12（BSO）基玻璃陶瓷。实验表明，分段热处理有利于控制BSO基玻璃陶瓷中晶粒的数量和尺寸，从而影响玻璃陶瓷的透明度和发光性质。分段热处理后样品的透射谱显示，BSO基玻璃陶瓷（在600℃保温1h，然后升温至8000C保温1h）的透过率可达73．1％（λ〉500nm）。制备出的BSO基玻璃陶瓷具有和BSO单晶相似的发光性质，在可见光波段（380-680nm）有发光，且发光强度与结晶率成正比。低温（14K）下，该BSO基玻璃陶瓷的发光强度较室温下提高了约12倍。

二氧化碲晶体及其在红外器件中的应用研究进展

二氧化碲(TeO2)晶体同时具有优异的声光性能和高自然丰度的130Te双b衰变性能,既可用于高性能声光器件,也可用于中微子与暗物质研究。近年来,这两方面的应用都对TeO2晶体的尺寸和质量提出了更高要求。本文简要介绍了TeO2晶体的结构与物理性能,综述了大尺寸、高质量TeO2晶体制备的研究进展以及该晶体在红外器件中的应用进展,最后展望了TeO2晶体的制备与应用趋势。

v-PrBO_3的晶体结构、相变和光学性质（英文）

采用高温固相合成法分别在1200和1500℃合成了λ-PrBO3和ν-PrBO3样品,并通过单晶X射线衍射确定了-PrBO3的晶体结构。结果表明该结构为三斜晶系,空间群为P 1,晶胞参数为a=0.6302(4)nm,b=0.6521(4)nm,c=0.6525(4)nm,α=94.312(7)o,β=107.335(7)o,γ=106.455(7)o,V=0.2417(2)nm3,Z=4。同时研究了从λ-PrBO3到ν-PrBO3的相变过程,并从漫反射光谱得出λ-PrBO3和ν-PrBO3的光学带隙均为4.96 eV。在X射线和紫外激发下,均未观测到λ-PrBO3和ν-PrBO3样品在紫外可见波长范围内的Pr3+特征发光。

高光输出快衰减Pr:Lu_3Al_5O_(12)闪烁陶瓷的制备和成像

采用真空烧结固相反应法,分别制备了不添加和添加烧结助剂（正硅酸乙酯TEOS和MgO）的Pr：LuAG （Pr：Lu3Al5O12）陶瓷,研究发现添加烧结助剂烧制的Pr：LuAG陶瓷在可见光区的直线透过率可达～80%, 不添加烧结助剂的陶瓷光学透过率降低（可见光区－70%, 2 mm厚）, 但光输出提高了5倍（为1196 pe/MeV）, 衰减快分量比例可达73%, 能量分辨率8.4%。将Pr：LuAG陶瓷加工成1.9mm×1.9mm×1.0mm的陶瓷阵列组装探测器模块,用4×4陶瓷阵列单元实现了二维散点图成像，所成散点图清晰可辨。经过平台测试，相同耦合条件下本实验制备的Pr：LuAG陶瓷成像质量优于商用BGO（Bi4Ge3O12）单晶，结果显示Pr：LuAG陶瓷有望应用于PET（Positron Emission Tomography）级别核医学成像系统。

激光加热基座法生长高质量Yb^(3+)掺杂Y_(3)Al_(5)O_(12)单晶光纤

单晶光纤即具有光纤形态的单晶材料,是功能晶体材料一维化发展的重要体现。单晶光纤兼具单晶材料优异的光学性能和激光光纤散热效率高、光束质量高等特点,有望解决传统玻璃材质激光光纤非线性效应强、热导率低等瓶颈问题,实现激光峰值功率、脉冲能量等性能的突破。本工作采用自主研制的激光加热基座(Laser-heated Pedestal Growth,LHPG)单晶光纤炉制备了两组Ф0.2 mm×710 mm的Yb^(3+)掺杂Y_(3)Al_(5)O_(12)(Yb:YAG)单晶光纤,并对其进行了表征。制备的单晶光纤长径比大于3500,直径波动小于5%,且表现出一定的柔韧性;X射线摇摆曲线测试结果显示Yb:YAG单晶光纤的结晶质量与所用源棒相比有所提升;EDS线扫描结果证明单晶光纤中的Yb3+沿轴向呈现均匀分布。实验结果表明:准一维化的单晶光纤具有良好的结晶质量与光学均匀性,有望成为一种性能优异的高功率激光增益材料。

双重复频率锁模Yb：YAG陶瓷激光器

近年来,双重复频率锁模激光器在诸如双光梳光谱和异步光学采样等应用领域吸引了广泛关注.基于单一激光腔的双梳系统能大大降低成本,简化系统结构,且性能优异.双重复频率锁模激光器为发展紧凑型和实用型双梳装置开辟了道路.本文报道了一种可用作双光梳光谱系统光源的双重复频率锁模Yb:YAG陶瓷激光器.该激光器基于半导体可饱和吸收镜锁模技术,采用双通道抽运结构,利用新型非水基流延成型制备的Yb:YAG透明陶瓷,在单一的五镜腔中,当吸收抽运光功率为5.6 W时,实现了自启动、稳定运转的双重复频率锁模脉冲Pulse1和Pulse2,其重复频率分别为448.918和448.923 MHz,重复频率差为5 kHz.在吸收抽运功率为7 W时,得到最大的总平均输出功率170 mW,其中Pulse1和Pulse2的功率分别为89和81 mW,相应的光谱宽度分别为1和1.16 nm.性能相似的双重复频率脉冲彼此间保持了良好的相干性,实验结果证明了双通道抽运在双重复频率锁模激光器应用中的可行性,此种新型双重复频率激光器在双光梳光谱和测距等领域具有较好的应用潜力.

CsI(Eu)晶体空间生长地面实验

人工晶体在高技术领域具有十分重要的应用.在多组分晶体生长过程中,由于分凝的存在,会导致成分沿晶体生长方向产生变化,从而影响到晶体性能的均匀性,对应用产生不利影响.为研究微重力对多组分晶体分凝的影响,利用天宫二号卫星进行空间晶体生长实验.结合晶体生长特性和天宫二号综合材料实验装置的技术条件,确定以铕掺杂CSI晶体为研究对象.在地面研制阶段,CSI(Eu)晶体样品顺利通过力学环模试验,并在地面实验中生长出质量较高的CSI晶体,样品中存在明显的组分分凝.