SrBPO5:Dy^3+荧光粉的制备及光谱性能研究

通过高温固相法制备了用于紫外激发的系列SrBPO_5:Dy^(3+)荧光粉,并对样品进行了XRD分析和发光性能测试。结果表明,合成样品为单一相的SrBPO_5材料;在388 nm紫外光激发下,样品的发射光谱包括485和575 nm两个发射峰。研究了Dy^(3+)浓度,Mg^(2+)加入量,烧结温度以及电荷补偿剂对发射光谱的影响。当Dy^(3+)掺杂摩尔浓度为4 mol%时发光强度最强;随着Mg^(2+)的加入量的增加B/Y峰的强度比不断增加;最佳烧结温度为1 100℃;Na^+作为电荷补偿剂效果最佳。该荧光粉有较强的黄色发射峰,可以增强UV激发的白光LED的黄光成分从而提高其穿透雾霾的能力。

ICP-AES在水样品分析中的应用

介绍了电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)的工作原理以及该分析技术在检测水样品方面应用.并简要论述了提高ICP发射光谱强度和信背比的方法,分析了光谱增强的机理.

脉冲激光烧蚀单晶硅羽辉中粒子荷电特性

在室温和真空环境中,引入外加直流电场,通过脉冲激光烧蚀单晶硅靶,在与电极板和羽辉轴线平行放置的衬底上沉积了一系列薄膜.扫描电子显微镜(SEM)、拉曼(Raman)散射谱和X线衍射(XRD)谱检测结果均表明,随着电压和衬底位置的变化,均无纳米晶粒形成.结合晶粒成核生长动力学,分析得出烧蚀羽辉中只包含硅原子、带正电硅离子和带负电的电子.

后退火增强氢化非晶硅钝化效果的研究

在本征氢化非晶硅(a-Si:H(i))/晶体硅(c-Si)/a-Si:H(i)异质结构上溅射ITO时,发现后退火可大幅增加ITO/a-Si:H(i)/c-Si/a-Si:H(i)的少子寿命(从1.7 ms到4 ms).这一增强效应可能的三个原因是:ITO/aSi:H(i)界面场效应作用、退火形成的表面反应层影响以及退火对a-Si:H(i)材料本身的优化,但本文研究结果表明少子寿命增强效应与ITO和表面反应层无关;对不同沉积温度制备的a-Si:H(i)/c-Si/a-Si:H(i)异质结后退火的研究表明:较低的沉积温度(<175?C)后退火增强效应显著,而较高的沉积温度(>200?C)后退火增强效应不明显,可以确定"低温长高温后退火"是获得高质量钝化效果的一种有效方式;采用傅里叶红外吸收谱(FTIR)研究不同沉积温度退火前后a-Si:H(i)材料本身的化学键构造,发现退火后异质结少子寿命大幅提升是由于a-Si:H(i)材料本身的结构优化造成的,其深层次的本质是通过材料的生长温度和退火温度的优化匹配来控制包括H含量、H键合情况以及Si原子无序性程度等微观因素主导作用的一种竞争性平衡,对这一平衡点的最佳控制是少子寿命大幅提升的本质原因.

氩气含量对介质阻挡放电中单丝等离子体温度的影响

在空气与氩气组成的混合气体放电中,首次研究了由中心点和外层晕组成的单丝。从照片中观察单丝结构,发现混合气体中氩气所占的比例越重,单丝的直径随之越小,同时中心点和外层晕的亮度有明显的差异,说明中心点和外层晕可能处于不同的等离子体状态。实验对单丝结构进行了光学时空分辨测量,研究了中心点和外层晕两层结构的微观特性。利用发射光谱法,详细地研究了该单丝结构的中心点和外层晕的等离子体参数随氩气含量的变化关系。实验根据氮分子第二正带系(C^3Ⅱ_u→B^3Ⅱ_g)谱线计算了中心点和外层晕的分子振动温度;通过氮分子离子N_2^+(391.4 nm)第一负带系谱线与氮分子N_2(394.1nm)谱线强度比,反映中心点和外层晕的电子平均能量随氩气含量的变化关系;利用氩原子763.2 nm(2P_6→1 S_5)和772.077nm(2P_2→1S)两条谱线的相对强度比法,估算了中心点和外层晕的电子激发温度。结果表明:中心点的光信号对应着第一个电流脉冲,且其光信号较弱;而外层晕的光信号同时对应着第一个和第二个电流脉冲,且其光信号较强。在相同的氩气含量条件下,外层晕比中心点的分子振动温度、电子平均能量以及电子激发温度均要高。随着氩气含量从30%逐渐增大到50%,中心点和外层晕的分子振动温度是逐渐减小的,而电子平均能量和电子激发温度均是逐渐增大的。

Ca^(2+)掺杂对CdO多晶热电性能的影响

以CaCO3作为Ca2+源,利用传统固相烧结法制备了Cd1-xCaxO(x=0,0.01,0.03,0.05)多晶块体样品并研究了Ca2+掺杂对CdO高温热电性能的影响.CaCO3的掺入会导致CdO多晶载流子浓度降低,使Cd1-xCaxO的电阻率ρ和塞贝克系数的绝对值|S|增大、电子热导率κe减小.同时,在CdO中掺入CaCO3会引入点缺陷和气孔并可抑制CdO晶粒长大、晶界增多,从而增加了对声子的散射,使样品的声子热导率κp减小.由于总热导率的大幅降低,Cd0.99Ca0.01O多晶样品在1000 K时的热电优值ZT可达0.42,比本征CdO提高了约27%,为迄今n型氧化物热电材料报道的最好结果之一.

表面处理与p层电导率对HIT电池性能的影响

考虑到氢氟酸溶液对晶体硅表面具有去氧化和氢离子钝化表面悬键的双重作用,通过优化清洗工艺使得a-Si∶H(i)/c-Si/a-Si∶H(i)异质结构有效少子寿命达到2 ms。研究不同沉积温度对p型非晶硅薄膜电导率的影响,结合后退火发现中温(150℃)生长高温后退火的方式优于直接高温(200℃)沉积,电导率和钝化效果都有明显改善。采用优化后的p层,a-Si∶H(p^+)/a-Si∶H(i)/c-Si/a-Si∶H(i)/a-Si∶H(n^+)(inip)结构少子寿命可达3.70 ms。制备的HIT电池具有优良的性能:开路电压V_(oc)=700 mV,潜在的填充因子pFF=82%,短路电流密度Jsc=32.10 mA/m^2,填充因子FF=72.35%,转换效率η=16.26%,对比Suns-V_(oc)I-V曲线和标准条件下测试的I-V曲线计算得串联电阻,分析FF与pFF差异的原因。

Spectrum Correction in Study of Solvation Dynamics by Fluorescence Non-collinear Optical Parametric Amplification Spectroscopy

Femtosecond time-resolved fluorescence non-collinear optical parametric amplification spec- troscopy can extract the curve of spectral gain from its parametric superfluorescence. This unique spectrum correction method enables fluorescence non-collinear optical parametric amplification spectroscopy acquiring the genuine transient fluorescence spectrum of the studied system. In this work we employ fluorescence non-collinear optical parametric amplification spectroscopy technique to study the solvation dynamics of DCM dye in ethanol solution, and confirm that genuine solvation correlation function and shift of peak frequency can be derived from transient fluorescence spectra after the spectral gain correction. It demonstrates that fluorescence non-collinear optical parametric amplification spectroscopy can benefit the research fields, which focuses on both fluorescence intensity dynamics and fluorescence spectral shape evolution.

茶叶及其组份的红外光谱研究

采用光学方法针对四种茶叶及其四种主要组份在800～3800cm^(-1)中红外"指纹"特征区域的光谱进行系统研究,采集了不同产地的碧螺春和铁观音以及决定茶叶品质的主要成份中咖啡因、谷氨酸和表儿茶素和花青素类物质的中红外光谱。通过建立模型对各特征光谱进行主成份拟合分析了茶叶品种、产地差异与各主要成份含量的关系。结果表明,不同茶叶之间的差异可表现在其主成份相对含量上:对于不同种类茶叶的碧螺春和铁观音,差异主要表现在茶叶有效成份的含量不同,前者中的各组份含量相对较低;对于不同产地的同种茶叶,差异主要表现在咖啡因和表儿茶素的相对含量不同,其中原产地茶叶中含量相对较高。此研究为利用光学方法对茶叶的种类和品质实现快速检测提供重要参考。

基于保偏掺铥光纤饱和吸收体的2μm波段超窄线宽光纤激光器

制作了一种单纵模超窄线宽环形腔掺铥光纤激光器,使用未抽运的保偏掺铥光纤作为饱和吸收体,结合光纤光栅法布里-珀罗滤波器,实现了激光器的单纵模运转和超窄线宽输出。实验结果表明:激光器在室温下可以获得中心波长为1942.03nm、光信噪比为63dB的稳定输出。通过100min的连续测量,激光输出功率的波动小于0.62dB,中心波长的波动小于光谱仪的最小分辨率0.05nm,在一定时间内具有良好的稳定性。采用基于频率噪声的线宽测量方法测得0.01s测量时间下的线宽为300Hz,在0.1s测量时间下的线宽约为3kHz。所制作的激光器将在对2μm波段激光纵模及线宽特性有严格要求的领域具有重要应用价值。

CsCl添加剂对激光诱导土壤等离子体辐射强度的影响

为了提高激光诱导击穿光谱技术对低含量物质成分的检测能力,实验研究了CsCl添加剂对土壤样品发射光谱的增强效应.利用高能量钕玻璃脉冲激光烧蚀样品,由组合式多功能光栅光谱仪和CCD光谱采集处理系统记录等离子体光谱,并通过测量光谱线的强度和Stark展宽分别计算了等离子体的电子温度和电子密度.实验结果证明,随着CsCl加入量的增加,激光诱导等离子体的光谱强度、信背比、电子温度和电子密度均呈现出先增大而后减小的变化规律.当CsCl加入量为15%时,等离子体辐射最强,元素Mn,K,Fe和Ti的谱线强度分别比无添加剂时提高了383%,348%,303%和267%,信背比分别提高了204%,149%,150%和142%;而等离子体的温度和电子密度比无添加剂时分别提高了10%和13%.

沉积温度对Na0.5Bi0.5TiO3铁电薄膜结构与性能的影响

利用脉冲激光沉积法和磁控溅射法在（001）SrTiO3单晶基片上构架了铁电异质结电容器Pt/La0.5Sr0.5CoO3/Na0.5Bi0.5TiO3/La0.5Sr0.5CoO3/SrTiO3（LSCO/NBT/LSCO/STO）。利用原子力显微镜（AFM）、X射线衍射仪（XRD）、铁电测试仪和压电力显微镜（PFM）研究了沉积温度对Na0.5Bi0.5TiO3（NBT）铁电薄膜的表面形貌、微结构和电学性能的影响。AFM结果表明,NBT薄膜晶粒尺寸随着沉积温度的增加先变小后增大。XRD结果显示,不同沉积温度下生长的NBT薄膜均为（00l）择优取向结构。铁电测试仪和PFM结果表明,NBT薄膜的铁电和压电性能随着沉积温度的增加先增大后减小,650℃生长的薄膜具有最高的剩余极化强度（19.6μC/cm^2）和最大的有效压电系数（146 pm/V）。

化学溶液沉积Bi2Sr2Co2O8热电薄膜及其激光诱导电压效应研究

利用化学溶液沉积技术在LaAlO3(001)单晶基片上外延生长了Bi2Sr2Co2O8热电薄膜并对其激光诱导电压效应进行了研究.热电性能测试表明该外延薄膜的室温电阻率和塞贝克系数均可以和优质单晶样品相比拟.此外,实验发现当用308nm,532nm,1064nm及10.6μm的激光辐照生长在斜切LaAlO3上的Bi2Sr2Co2O8外延薄膜表面时,可以在薄膜中观测到很强的横向开路电压信号.分析认为当入射激光光子能量(308,532和1064nm激光输出)大于Bi2Sr2Co2O8禁带宽度时,在Bi2Sr2Co2O8外延薄膜中观测到的激光诱导横向开路电压信号源于该薄膜热电效应和光电效应的综合贡献;而当入射激光光子能量(10.6μm激光输出)小于Bi2Sr2Co2O8禁带宽度时,在Bi2Sr2Co2O8外延薄膜中观测到的激光诱导横向开路电压信号主要源于薄膜的热电效应.以上结果表明Bi2Sr2Co2O8热电薄膜不仅在热电器件领域而且在宽波段激光光探测器领域都具有潜在的应用前景.

Lu3＋掺杂对CdO陶瓷电、热输运性能的影响

利用传统固相烧结法制备了Cd1-xLuxO(x=0%,0.1%,0.5%,0.75%,1.0%,1.25%,1.5%,2%)陶瓷样品并研究了Lu3+掺杂对其电、热输运性能的影响.随着Lu3+掺杂浓度的增大,Cd1-xLuxO样品的室温载流子浓度持续增大而其迁移率表现出先增大后减小的趋势.在300—1000 K测试温度区间内,Cd1-xLuxO的电导率表现出金属电导行为且其电导率和热导率均随着Lu3+掺杂浓度的增大而升高;塞贝克系数在整个测试区间内均为负值,其随温度和载流子浓度的变化关系可用自由电子模型描述.

含Ti-Al阻挡层的硅基Na0．5Bi0．5TiO3电容器的结构与电学性能

通过射频磁控溅射法和脉冲激光沉积法,以Ti-Al为阻挡层,在(001)Si衬底上制备了La0.5Sr0.5CoO_3(LSCO)/Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3(NBT)/LSCO(LSCO/NBT/LSCO)异质结铁电电容器。研究了Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3铁电薄膜的结构和物理性能。结果表明:Ti-Al阻挡层为非晶结构,NBT薄膜结晶质量良好。在1 500 k V/cm驱动电场下,LSCO/NBT/LSCO电容器呈现饱和的电滞回线,具有较大的剩余极化强度(47.9μC/cm2)和较小的脉宽依赖性,而且抗疲劳特性和保持特性良好。此外,漏电机制研究表明:当外加电场小于400 k V/cm时,LSCO/NBT/LSCO电容器满足欧姆导电机制,在电场大于400 k V/cm时,满足空间电荷限流传导机制。